JP4927586B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、トナー像を記録材に定着させる定着装置およ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 for fixing a toner image on a recording material and an image forming apparatus including the fixing device.
従来の技術の複写機およびプリンタなどの電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置としては、一般的に、熱ローラ定着方式が用いられている。熱ローラ定着方式は、互いに圧接されたローラ対、具体的には定着ローラおよび加圧ローラを備え、このローラ対の両方あるいはいずれか一方の内部に配置されたハロゲンヒータなどからなる加熱手段によってローラ対を所定の定着温度に加熱する。ローラ対が加熱されている状態で、未定着トナー像が形成された記録紙が圧接部、いわゆる定着ニップ部を通過すると、熱と圧力とによってトナー像が記録紙に定着する。 Generally, a heat roller fixing method is used as a fixing device used in an electrophotographic image forming apparatus such as a conventional copying machine and printer. The heat roller fixing system includes a pair of rollers that are in pressure contact with each other, specifically, a fixing roller and a pressure roller, and a roller by heating means including a halogen heater or the like disposed in both or one of the roller pairs. The pair is heated to a predetermined fixing temperature. When the recording paper on which the unfixed toner image is formed passes through the pressure contact portion, so-called fixing nip portion, while the roller pair is heated, the toner image is fixed on the recording paper by heat and pressure.
特に、カラー用の定着装置においては、定着ローラの表層にシリコンゴムなどからなる弾性層を設けた弾性ローラが用いられる。定着ローラを弾性ローラとすることで、定着ローラの表面が、未定着トナー像の凹凸に対応して弾性変形し、トナー像を覆い包むように接触するため、モノクロに比べてトナー量の多いカラーの未定着トナー像に対して良好に加熱定着を行うことが可能となる。また他の効果として、定着ニップ部での弾性層の歪み解放効果によりモノクロに比べてオフセットしやすいカラートナーに対し離型性を向上することができる。さらに定着ニップ部のニップ形状が半径方向外方に凸状、換言すると逆ニップ形状となることから、用紙の剥離性能が向上し、剥離爪などの剥離手段を用いずとも用紙の剥離が可能となり(セルフストリップ)、剥離手段に起因する画像欠陥を解消することができる。 In particular, in a color fixing device, an elastic roller in which an elastic layer made of silicon rubber or the like is provided on the surface layer of the fixing roller is used. By using an elastic roller as the fixing roller, the surface of the fixing roller is elastically deformed according to the unevenness of the unfixed toner image and comes into contact with the toner image so as to cover the toner image. It is possible to perform heat fixing on an unfixed toner image satisfactorily. As another effect, it is possible to improve the releasability of the color toner that is more likely to be offset than monochrome because of the effect of releasing the distortion of the elastic layer at the fixing nip portion. Furthermore, since the nip shape of the fixing nip is convex outward in the radial direction, in other words, a reverse nip shape, the paper peeling performance is improved, and the paper can be peeled without using a peeling means such as a peeling claw. (Self-strip) and image defects caused by the peeling means can be eliminated.
しかし、弾性層を具備させた定着ローラは、弾性層自体の熱伝導性が非常に小さいので、定着ローラの内部に加熱手段を設けた場合、熱伝達効率が低下し、ウオームアップ時間が長くなり、定着ローラを高速化した場合に定着ローラの温度が定着温度に追従しないといった問題がある。 However, the fixing roller provided with the elastic layer has a very low thermal conductivity of the elastic layer itself. Therefore, when a heating means is provided inside the fixing roller, the heat transfer efficiency is lowered and the warm-up time is increased. When the speed of the fixing roller is increased, there is a problem that the temperature of the fixing roller does not follow the fixing temperature.
このような問題を解決する従来の技術の定着装置として、定着ローラの表面に外部加熱手段を当接し、定着ローラを外部から加熱する外部加熱定着方式が知られており、特に外部加熱手段として、ベルトを用いた外部ベルト加熱定着方式が提案されている。外部ベルト加熱定着方式の外部加熱手段は、ベルトを駆動するための駆動ローラ、内部に加熱手段を有するベルト支持ローラ、および駆動ローラとベルト支持ローラとの間に巻き掛けられたベルトによって構成される。駆動ローラの外周面には、回転中において一時的に接触しない周方向長さを有する領域内に、実質的に滑ることなく駆動力を伝達し得る滑り止め手段が配設される。滑り止め手段としては、駆動ローラの外周面における他の領域の摩擦係数よりも高い摩擦係数を有するシリコンゴムおよびフッ素ゴムなどの耐熱性合成ゴム、セラミック紛または金属紛などがある。これによって駆動ローラの、ベルトに対する所要の駆動力を確保すると共に、ベルトを所定の軸方向位置に保持している(たとえば特許文献1参照)。 As a conventional fixing device that solves such a problem, an external heating fixing method is known in which an external heating means is brought into contact with the surface of the fixing roller and the fixing roller is heated from the outside. An external belt heat fixing method using a belt has been proposed. The external heating means of the external belt heating and fixing system includes a driving roller for driving the belt, a belt supporting roller having a heating means inside, and a belt wound between the driving roller and the belt supporting roller. . On the outer peripheral surface of the drive roller, anti-slip means capable of transmitting the driving force without substantially slipping is disposed in a region having a circumferential length that does not temporarily contact during rotation. Examples of the anti-slip means include heat-resistant synthetic rubbers such as silicon rubber and fluororubber, ceramic powder, and metal powder having a higher friction coefficient than that of other regions on the outer peripheral surface of the drive roller. As a result, a required driving force of the driving roller with respect to the belt is secured, and the belt is held at a predetermined axial position (for example, see Patent Document 1).
前述の外部ベルト加熱方式の定着装置では、駆動ローラにギヤが一体的に配設され、定着ローラのギヤに噛み合わされて、ギヤにより従動回転するように構成されている。したがって構成が複雑であり、ギヤが回転抵抗となり、定着ローラを円滑に回転させることができないという問題がある。また、ベルト支持ローラ側には駆動手段がなく、ベルトの回転に伴って従動回転する構成であることからスリップする可能性があり、スリップした場合、ベルトの加熱性能が低下するという問題がある。 In the above-described fixing device of the external belt heating system, a gear is integrally disposed on the driving roller, is engaged with the gear of the fixing roller, and is driven to rotate by the gear. Accordingly, there is a problem that the configuration is complicated, the gear becomes a rotational resistance, and the fixing roller cannot be rotated smoothly. Further, there is no driving means on the belt support roller side, and there is a possibility of slipping because it is configured to follow and rotate with the rotation of the belt, and in the case of slipping, there is a problem that the heating performance of the belt decreases.
図5は、従来の技術の定着装置1に設けられる外部加熱ベルト2に関連する構成を拡大して示す正面図である。外部加熱ベルト2を構成する支持ローラ3a,3bの径を同じにし、外部加熱ベルト2を定着ローラ4に接触させて従動回転させる構成にすると、図5にて仮想線で示すように、定着ローラ4の回転方向の上流側の支持ローラ3aが外部加熱ベルト2に対してスリップするという現象が観測されている。この原因として、加熱された外部加熱ベルトが熱膨張することによって、たるみが発生するためと考えられる。たるみが発生すると、支持ローラとベルトとの摩擦力が低下するので、ベルトにスリップが発生する。このように支持ローラにスリップが発生すると、ベルトに接触している箇所は熱がベルトに伝導するが、ベルトに接触していない箇所は空気中に放熱されるだけなので、支持ローラに温度ムラが生じると同時にベルトに対する加熱性能が低下し好ましくない。
FIG. 5 is an enlarged front view showing a configuration related to the
したがって本発明の目的は、駆動手段が無くとも安定して支持ローラを動作可能な外部ベルト加熱方式の定着装置、および該定着装置を備える画像形成装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an external belt heating type fixing device capable of operating a support roller stably without a driving unit, and an image forming apparatus including the fixing device.
本発明は、外周面が周回できるように支持される定着部材と、定着部材の外周面を圧接し周回する加圧手段と、前記定着部材の外周面に当接して加熱する外部加熱部材とを備え、前記定着部材と前記加圧手段との圧接部にトナー像を担持した記録材が搬送されると、該記録材にトナー像を熱溶融着して定着する定着装置であって、
前記外部加熱部材は、
金属からなる複数の支持ローラと、
前記複数の支持ローラの少なくとも1つに設けられる加熱源と、
耐熱性樹脂または金属材料からなる基材の表面に離型層が形成され、前記複数の支持ローラに回転可能に張架され、自然状態では、各支持ローラの軸線方向に変位しない張力となるように張架されるベルトであって、前記定着部材に臨む外方の表面が前記定着部材の外周面に当接するように所定の押圧力で前記定着部材に圧接されるベルトとを備え、
前記定着部材の回転時には、前記ベルトが前記定着部材に従動して回転するように構成され、このベルトの回転に従動して各支持ローラも回転するように構成され、
前記複数の支持ローラのうち、前記定着部材の回転方向に対して下流側の支持ローラの回転トルクより、上流側の支持ローラの回転トルクが小さくなるように各支持ローラが構成され、
前記複数の支持ローラのうち、前記定着部材の回転方向に対して下流側の支持ローラの外周面の摩擦係数より、上流側の支持ローラの外周面の摩擦係数が大きくなるように各支持ローラが構成され、
前記定着部材の回転方向に対して、上流側の支持ローラはゴムコートが施され、
下流側の支持ローラはフッ素樹脂コートが施されていることを特徴とする定着装置である。
The present invention includes a fixing member that is supported so that the outer peripheral surface can circulate, a pressure unit that presses and circulates the outer peripheral surface of the fixing member, and an external heating member that contacts and heats the outer peripheral surface of the fixing member. A fixing device for fixing the toner image by fusing the toner image to the recording material when the recording material carrying the toner image is conveyed to a pressure contact portion between the fixing member and the pressure unit;
The external heating member is
A plurality of support rollers made of metal;
A heating source provided in at least one of the plurality of support rollers;
A release layer is formed on the surface of a base material made of a heat-resistant resin or metal material, and is stretched around the plurality of support rollers so that the tension is not displaced in the axial direction of each support roller in a natural state. A belt that is stretched between the belt and the belt pressed against the fixing member with a predetermined pressing force so that an outer surface facing the fixing member is in contact with an outer peripheral surface of the fixing member,
At the time of rotation of the fixing member, the belt is configured to rotate following the fixing member, and each support roller is configured to rotate following the rotation of the belt,
Among the plurality of support rollers, each support roller is configured such that the rotational torque of the upstream support roller is smaller than the rotational torque of the downstream support roller with respect to the rotation direction of the fixing member ,
Among the plurality of support rollers, each support roller is configured such that the friction coefficient of the outer peripheral surface of the upstream support roller is larger than the friction coefficient of the outer peripheral surface of the support roller on the downstream side with respect to the rotation direction of the fixing member. Configured,
A rubber coat is applied to the upstream support roller with respect to the rotation direction of the fixing member,
The downstream support roller is a fixing device in which a fluororesin coat is applied .
また本発明は、前記外部加熱部材は、前記複数の支持ローラをそれぞれ支持する軸受けをさらに備え、
前記定着部材の回転方向に対して、上流側の支持ローラの軸受けがボールベアリングであり、下流側の支持ローラの軸受けがすべり軸受けであることを特徴とする。
In the present invention, the external heating member further includes a bearing that supports the plurality of support rollers,
With respect to the rotation direction of the fixing member, the bearing of the upstream support roller is a ball bearing, and the bearing of the downstream support roller is a sliding bearing.
さらに本発明は、外周面が周回できるように支持される定着部材と、定着部材の外周面を圧接し周回する加圧手段と、前記定着部材の外周面に当接して加熱する外部加熱部材とを備え、前記定着部材と前記加圧手段との圧接部にトナー像を担持した記録材が搬送されると、該記録材にトナー像を熱溶融着して定着する定着装置であって、
前記外部加熱部材は、
金属からなる複数の支持ローラと、
前記複数の支持ローラの少なくとも1つに設けられる加熱源と、
耐熱性樹脂または金属材料からなる基材の表面に離型層が形成され、前記複数の支持ローラに回転可能に張架され、自然状態では、各支持ローラの軸線方向に変位しない張力となるように張架されるベルトであって、前記定着部材に臨む外方の表面が前記定着部材の外周面に当接するように所定の押圧力で前記定着部材に圧接されるベルトとを備え、
前記定着部材の回転時には、前記ベルトが前記定着部材に従動して回転するように構成され、このベルトの回転に従動して各支持ローラも回転するように構成され、
前記複数の支持ローラのうち、前記定着部材の回転方向に対して下流側の支持ローラの外周面の摩擦係数より、上流側の支持ローラの外周面の摩擦係数が大きくなるように各支持ローラが構成され、
前記定着部材の回転方向に対して、上流側の支持ローラはゴムコートが施され、
下流側の支持ローラはフッ素樹脂コートが施されていることを特徴とする定着装置である。
Further, the present invention provides a fixing member that is supported so that the outer peripheral surface can circulate, a pressure unit that presses and circulates the outer peripheral surface of the fixing member, and an external heating member that contacts and heats the outer peripheral surface of the fixing member; A fixing device for fixing the toner image by fusing the toner image to the recording material when the recording material carrying the toner image is conveyed to the pressure contact portion between the fixing member and the pressure unit,
The external heating member is
A plurality of support rollers made of metal;
A heating source provided in at least one of the plurality of support rollers;
A release layer is formed on the surface of a base material made of a heat-resistant resin or metal material, and is stretched around the plurality of support rollers so that the tension is not displaced in the axial direction of each support roller in a natural state. A belt that is stretched between the belt and the belt pressed against the fixing member with a predetermined pressing force so that an outer surface facing the fixing member is in contact with an outer peripheral surface of the fixing member,
At the time of rotation of the fixing member, the belt is configured to rotate following the fixing member, and each support roller is configured to rotate following the rotation of the belt,
Among the plurality of support rollers, each support roller is configured such that the friction coefficient of the outer peripheral surface of the upstream support roller is larger than the friction coefficient of the outer peripheral surface of the support roller on the downstream side with respect to the rotation direction of the fixing member. Configured ,
A rubber coat is applied to the upstream support roller with respect to the rotation direction of the fixing member,
The downstream support roller is a fixing device in which a fluororesin coat is applied .
さらに本発明は、前記外部加熱部材は、前記定着部材の回転方向に対して下流側の支持ローラとベルトとの支持ローラの軸線方向の相対変位を規制するベルト寄り規制部材をさらに備えることを特徴とする。
さらに本発明は、前記定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置である。
Further, the present invention is characterized in that the external heating member further includes a belt deviation regulating member that regulates relative displacement of the supporting roller and the belt on the downstream side with respect to the rotation direction of the fixing member in the axial direction of the supporting roller. And
Furthermore, the present invention is an image forming apparatus including the fixing device.
本発明によれば、外部加熱部材は、金属からなる複数の支持ローラと、加熱源と、耐熱性樹脂または金属材料からなる基材の表面に離型層が形成されたベルトとを備える。加熱源は、複数の支持ローラの少なくとも1つに設けられるので、支持ローラを加熱することができる。ベルトは、複数の支持ローラに回転可能に張架され、加熱源を備える支持ローラによって加熱される。また、ベルトは、自然状態では、各支持ローラの軸線方向に変位しない張力となるように張架される。この加熱されたベルトは、定着部材に臨む外方の表面が被加熱部材となる前記定着部材の外周面に当接するように所定の押圧力で定着部材に圧接されることによって、被加熱部材を加熱することができる。また定着部材の回転時には、ベルトが定着部材に従動して回転するように構成され、このベルトの回転に従動して各支持ローラも回転するように構成されている。また外部加熱部材が備える複数の支持ローラのうち、前記定着部材の回転方向に対して下流側の支持ローラの回転トルクより、上流側の支持ローラの回転トルクが小さくなるように各支持ローラが構成される。これにより、ベルトのたるみが発生しやすく、スリップしやすい上流側の支持ローラが回転しやすくなることから、支持ローラのスリップを防ぐことができる。これによってベルトと支持ローラとのスリップによる加熱性能の低下を防ぐことができる。
また、外部加熱部材が備える複数の支持ローラのうち、定着部材の回転方向に対して下流側の支持ローラの外周面の摩擦係数より、上流側の支持ローラの外周面の摩擦係数が大きくなるように各支持ローラが構成される。これによって各支持ローラの回転トルクの大小関係に基づく効果が、摩擦係数の大小関係に基づく効果によって、さらに大きくすることができる。これによって上流側でベルトのたるみおよびスリップが発生することを確実に防止することができる。
さらに、前記定着部材の回転方向に対して、上流側の支持ローラはゴムコートが施され、下流側の支持ローラはフッ素樹脂コートが施されている。フッ素樹脂コートは、ゴムコートよりも摩擦係数が小さいので、下流側の支持ローラの外周面の摩擦係数より、上流側の支持ローラの外周面の摩擦係数が大きく構成することができる。これによって前述したように上流側でベルトのたるみおよびスリップが発生することを確実に防止することができる。
According to the present invention, the external heating member includes a plurality of support rollers made of metal, a heat source, and a belt having a release layer formed on the surface of a base material made of a heat resistant resin or a metal material. Since the heat source is provided in at least one of the plurality of support rollers, the support roller can be heated. The belt is rotatably supported by a plurality of support rollers, and is heated by a support roller having a heating source. In the natural state, the belt is stretched so as to have a tension that does not displace in the axial direction of each support roller. The heated belt is pressed against the fixing member with a predetermined pressing force so that the outer surface facing the fixing member comes into contact with the outer peripheral surface of the fixing member serving as the heated member. Can be heated. Further, when the fixing member rotates, the belt is configured to rotate following the fixing member, and each support roller is also configured to rotate following the rotation of the belt. Further, among the plurality of support rollers provided in the external heating member, each support roller is configured such that the rotational torque of the upstream support roller is smaller than the rotational torque of the downstream support roller with respect to the rotation direction of the fixing member. Is done. As a result, it is easy for the belt to sag and the upstream support roller, which is likely to slip, can easily rotate, thereby preventing the support roller from slipping. Accordingly, it is possible to prevent a decrease in heating performance due to slip between the belt and the support roller.
Further, among the plurality of support rollers provided in the external heating member, the friction coefficient of the outer peripheral surface of the upstream support roller is larger than the friction coefficient of the outer peripheral surface of the downstream support roller with respect to the rotation direction of the fixing member. Each support roller is configured. As a result, the effect based on the magnitude relationship between the rotational torques of the support rollers can be further increased by the effect based on the magnitude relationship between the friction coefficients. Accordingly, it is possible to reliably prevent the belt from sagging and slipping on the upstream side.
Further, with respect to the rotation direction of the fixing member, the upstream support roller is coated with rubber, and the downstream support roller is coated with fluororesin. Since the fluororesin coat has a smaller friction coefficient than the rubber coat, the friction coefficient of the outer peripheral surface of the upstream support roller can be made larger than the friction coefficient of the outer peripheral surface of the downstream support roller. As a result, it is possible to reliably prevent the belt from sagging and slipping upstream as described above.
また本発明によれば、前記定着部材の回転方向に対して上流側の支持ローラにボールベアリング、下流側の支持ローラにすべり軸受けを使用することで、下流側の支持ローラの回転トルクより、上流側の支持ローラの回転トルクが小さくなるように各支持ローラが構成される。これにより、ベルトのたるみが発生しやすく、スリップしやすい上流側の支持ローラが回転しやすくなることから、支持ローラのスリップを防ぐことができる。これによってベルトと支持ローラとのスリップによる加熱性能の低下を防ぐことができる。 According to the present invention, a ball bearing is used for the upstream support roller with respect to the rotation direction of the fixing member, and a sliding bearing is used for the downstream support roller. Each support roller is configured such that the rotational torque of the side support roller is reduced. As a result, it is easy for the belt to sag and the upstream support roller, which is likely to slip, can easily rotate, thereby preventing the support roller from slipping. Accordingly, it is possible to prevent a decrease in heating performance due to slip between the belt and the support roller.
さらに本発明によれば、外部加熱部材は、金属からなる複数の支持ローラと、加熱源と、耐熱性樹脂または金属材料からなる基材の表面に離型層が形成されたベルトとを備える。加熱源は、複数の支持ローラの少なくとも1つに設けられるので、支持ローラを加熱することができる。ベルトは、複数の支持ローラに回転可能に張架され、加熱源を備える支持ローラによって加熱される。また、ベルトは、自然状態では、各支持ローラの軸線方向に変位しない張力となるように張架される。この加熱されたベルトは、定着部材に臨む外方の表面が被加熱部材となる定着部材の外周面に当接するように所定の押圧力で定着部材に圧接されることによって、被加熱部材を加熱することができる。また定着部材の回転時には、ベルトが定着部材に従動して回転するように構成され、このベルトの回転に従動して各支持ローラも回転するように構成されている。また外部加熱部材が備える複数の支持ローラのうち、定着部材の回転方向に対して下流側の支持ローラの外周面の摩擦係数より、上流側の支持ローラの外周面の摩擦係数が大きくなるように各支持ローラが構成される。これによってベルトのたわみを小さくすることができ、ベルトが多少たわんでも、摩擦力によって上流側の支持ローラを回転させることができる。これによってベルトと支持ローラとのスリップによる加熱性能の低下を防ぐことができる。
Further, according to the present invention, the external heating member includes a plurality of support rollers made of metal , a heat source, and a belt having a release layer formed on the surface of a base material made of a heat resistant resin or a metal material . Since the heat source is provided in at least one of the plurality of support rollers, the support roller can be heated. Belt is rotatably stretched around a plurality of support rollers, it is heated by the support rollers provided with a pressurized heat source. In the natural state, the belt is stretched so as to have a tension that does not displace in the axial direction of each support roller. The heated belt by Rukoto surface of the outer facing the fixing member is pressed against the fixing member by a predetermined pressing force so as to abut against the outer peripheral surface of the fixing member to be heated member, the heating member Can be heated. Further, when the fixing member rotates, the belt is configured to rotate following the fixing member, and each support roller is also configured to rotate following the rotation of the belt. Further, among the plurality of support rollers provided in the external heating member, the friction coefficient of the outer peripheral surface of the upstream support roller is larger than the friction coefficient of the outer peripheral surface of the downstream support roller with respect to the rotation direction of the fixing member. Each support roller is configured. As a result, the deflection of the belt can be reduced, and the upstream support roller can be rotated by the frictional force even if the belt is somewhat bent. Accordingly, it is possible to prevent a decrease in heating performance due to slip between the belt and the support roller.
また、前記定着部材の回転方向に対して、上流側の支持ローラはゴムコートが施され、下流側の支持ローラはフッ素樹脂コートが施されている。フッ素樹脂コートは、ゴムコートよりも摩擦係数が小さいので、下流側の支持ローラの外周面の摩擦係数より、上流側の支持ローラの外周面の摩擦係数が大きく構成することができる。これによって前述したように上流側でベルトのたるみおよびスリップが発生することを確実に防止することができる。 Further , the upstream support roller is coated with a rubber coat and the downstream support roller is coated with a fluororesin coat with respect to the rotation direction of the fixing member. Since the fluororesin coat has a smaller friction coefficient than the rubber coat, the friction coefficient of the outer peripheral surface of the upstream support roller can be made larger than the friction coefficient of the outer peripheral surface of the downstream support roller. As a result, it is possible to reliably prevent the belt from sagging and slipping upstream as described above.
さらに本発明によれば、外部加熱部材は、前記定着部材の回転方向に対して下流側の支持ローラとベルトとの支持ローラの軸線方向の相対変位を規制するベルト寄り規制部材をさらに備える。下流側の支持ローラ付近では、ベルトはたるみにくいので、下流側にベルト規制部材を設けることによって、ベルト規制部材によって確実にベルトが支持ローラの軸線方向に相対変位することを防ぐことができる。これによって各支持ローラは、ベルトが支持ローラからの脱落および蛇行を防止し、確実にベルトを搬送することができる。 Furthermore, according to the present invention, the external heating member further includes a belt deviation regulating member that regulates relative displacement of the supporting roller and the belt on the downstream side with respect to the rotation direction of the fixing member in the axial direction of the supporting roller. Since the belt does not sag in the vicinity of the downstream support roller, by providing the belt restricting member on the downstream side, the belt restricting member can reliably prevent the belt from being relatively displaced in the axial direction of the support roller. Accordingly, each support roller can prevent the belt from falling off from the support roller and meandering, and can reliably convey the belt.
さらに本発明によれば、画像形成装置は、前記定着装置を備えるので、前述の優れた効果を達成する画像形成装置を実現することができる。 Furthermore, according to the present invention, since the image forming apparatus includes the fixing device, it is possible to realize an image forming apparatus that achieves the above-described excellent effects.
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各形態で先行する形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付し、重複する説明を略する場合がある。構成の一部のみを説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している形態と同様とする。実施の各形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施の形態同士を部分的に組合せることも可能である。 Hereinafter, a plurality of embodiments for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. Portions corresponding to the matters described in the preceding forms in each embodiment are denoted by the same reference numerals, and overlapping description may be omitted. When only a part of the configuration is described, the other parts of the configuration are the same as those described in the preceding section. Not only the combination of the parts specifically described in each embodiment, but also the embodiments can be partially combined as long as the combination does not hinder.
図1は、本発明の参考例の定着装置10を簡略化して示す正面図である。図2は、定着装置10の一適用例である画像形成装置11を簡略化して示す正面図である。画像形成装置11は、乾式電子写真方式のカラー画像形成装置11によって実現される。画像形成装置11は、たとえばネットワーク上の各端末装置から送信される画像データなどに基づいて、所定の記録紙12に対して多色又は単色の画像を形成する。画像形成装置11は、4つの可視像形成ユニット13Y,13M,13C,13B(以下、総称して「可視像形成ユニット13」と称することがある)、記録紙搬送手段21、定着装置10、および供給トレイ14を備える。
FIG. 1 is a front view schematically showing a fixing
供給トレイ14は、複数の記録紙12が載置可能であり、供給トレイ14に載置された複数の記録紙12を1枚ずつ分離して、最も供給トレイ14側の可視像形成ユニット13Yに供給する。
A plurality of
各可視像形成ユニット13は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)およびブラック(B)の4色にそれぞれ対応し、4つの可視像形成ユニット13Y,13M,13C,13Bが並設されている。可視像形成ユニット13Yは、イエロー(Y)のトナーTを用いて画像形成を行い、可視像形成ユニット13Mは、マゼンダ(M)のトナーTを用いて画像形成を行い、可視像形成ユニット13Cは、シアン(C)のトナーTを用いて画像形成を行い、可視像形成ユニット13Bは、ブラック(B)のトナーTを用いて画像形成を行う。具体的な配置としては、記録紙12の供給トレイ14と定着装置10とを繋ぐ記録紙12の搬送路に沿って4つの可視像形成ユニット13を配設した、いわゆるタンデム式である。
Each visible
各可視像形成ユニット13は、それぞれ実質的に同一の構成を有し、それぞれに、感光体ドラム15、帯電器16、レーザ光照射手段17、現像器18、転写ローラ19、およびクリーナユニット20、が設けられている。各可視像形成ユニット13は、供給トレイ14から搬送される記録紙12に各色トナーTを多重転写する。
Each visible
感光体ドラム15は、形成される画像を担持するものである。帯電器16は、感光体ドラム15の表面を所定の電位に均一に帯電させるものである。レーザ光照射手段17は、画像形成装置11に入力された画像データに応じて、帯電器5によって帯電した感光体ドラム15の表面を露光して、該感光体ドラム15の表面に静電潜像を形成する。現像器52は、感光体ドラム15の表面に形成された静電潜像を、各色のトナーTによって顕像化する。転写ローラ19は、トナーTとは逆極性のバイアス電圧が印加されており、後述する記録紙搬送手段21によって搬送された記録紙12に、形成されたトナー像を転写させている。ドラムクリーナユニット20は、現像器18での現像処理、および、感光体ドラム15に形成された画像の転写後に、感光体ドラム15の表面に残留したトナーTを、除去・回収する。以上のような、記録紙12に対するトナー像の転写は、4色について4回繰り返される。
The photosensitive drum 15 carries an image to be formed. The charger 16 uniformly charges the surface of the photosensitive drum 15 to a predetermined potential. The laser light irradiation means 17 exposes the surface of the photosensitive drum 15 charged by the charger 5 according to the image data input to the
記録紙搬送手段21は、駆動ローラ22、アイドリングローラ23および搬送ベルト24を備え、記録紙12に可視像形成ユニット13にてトナー像が形成されるように、供給トレイ14から供給される記録紙12を搬送するものである。駆動ローラ22およびアイドリングローラ23は、無端状の搬送ベルト24を架張するものであり、駆動ローラ22が所定の周速度に制御されて回転することで、無端状の搬送ベルト24を回転させている。搬送ベルト24は、外側表面に静電気を発生させており、記録紙12を静電吸着させながら、記録紙12を搬送している。
The recording
記録紙12は、このようにして、搬送ベルト24に搬送されながらトナー像を転写されたあと、駆動ローラ22の曲率により搬送ベルト24から剥離され、定着装置10に搬送される。定着装置10は、記録紙12に適度な熱と圧力とを与えて、トナーTを溶解して記録紙12に固定することで、堅牢な画像を形成する。
In this way, after the toner image is transferred to the
次に、定着装置10に関して説明する。図1を参照し、参考例の定着装置10は、未定着のトナー像が表面に形成された記録紙12に対し、熱および圧力によりトナー像を熱溶融着して記録紙12上に定着させるものである。未定着のトナー像は、たとえば非磁性一成分現像剤(非磁性トナー)、非磁性二成分現像剤(非磁性トナーおよびキャリア)、および磁性現像剤(磁性トナー)などの現像剤(以下、「トナー」とも称する)Tによって形成される。
Next, the fixing
定着装置10は、定着ローラ25、加圧ローラ26、定着ローラ25を加熱するための熱源である定着ローラ用ヒータランプ27、加圧ローラ26を加熱するための熱源である加圧ローラ用ヒータランプ28、定着ローラ25を外部から加熱する外部加熱部材29、定着ローラ25をクリーニングするクリーニング装置30、各ローラの温度を検出する温度検出手段を構成する温度センサとしての4つのサーミスタ31a,31b,31c,31dを備える。
The fixing
定着ローラ25は、定着部材であって、外周面が周回可能に支持される。定着ローラ25の内部には、定着ローラ25を加熱する定着ローラ用ヒータランプ27が配置されている。制御回路(図示せず)から定着ローラ用ヒータランプ27に通電されることによって、定着ローラ用ヒータランプ27が発光し、赤外線が放射される。これによって、定着ローラ25の内周面が赤外線を吸収して加熱され、定着ローラ25全体が加熱される。定着ローラ25は、所定の温度、たとえば180℃に加熱され、定着ニップ部32を通過する未定着トナー像が形成された記録紙12を加熱する。
The fixing
定着ローラ25は、その内側から順に、芯金、弾性層、および離型層が形成された3層構造からなる。芯金には、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属、またはそれらの合金等が用いられる。また、弾性層には、たとえばシリコンゴムが用いられる。また離型層には、たとえばPFA(テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体)およびPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素樹脂が用いられる。
The fixing
加圧ローラ26は、加圧手段であって、定着ローラ25の外周面を圧接し周回する。加圧ローラ26の内部には、加圧ローラ26を加熱する加圧ローラ用ヒータランプ28が配置されている。制御回路(図示せず)から加圧ローラ用ヒータランプ28に通電されることによって、加圧ローラ用ヒータランプ28が発光し、赤外線が放射される。これによって、加圧ローラ26の内周面が赤外線を吸収して加熱され、加圧ローラ26全体が加熱される。加圧ローラ26は、定着ローラ25と同様、所定の温度、たとえば180℃に加熱され、定着ニップ部32を通過する未定着トナー像が形成された記録紙12を加熱する。
The
加圧ローラ26は、定着ローラ25と同様、その内側から順に、芯金、弾性層、および離型層が形成された3層構造からなる。芯金には、たとえば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属、またはそれらの合金等が用いられる。また、弾性層には、たとえばシリコンゴムが用いられる。また離型層には、たとえばPFA(テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体)およびPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素樹脂が用いられる。
Similar to the fixing
定着ローラ25および加圧ローラ26の外周面には、温度検知手段としてのサーミスタ31a,31bがそれぞれ配設されており、各ローラ25,26の表面温度を検出する。各サーミスタ31a,31bは、検出した温度データを温度制御手段としての機能を有する制御回路(図示せず)に与える。制御回路は、各ローラ25,26の温度が所定の温度となるよう各ヒータランプ27,28への通電を制御する。
定着ローラ25および加圧ローラ26は、所定の荷重、たとえば600Nで互いに圧接されて、それらの間に圧接部である定着ニップ部32を形成している。定着ニップ部32は、定着ローラ25および加圧ローラ26が互いに当接する部分であって、たとえば各ローラ25,26の周方向に関して9mmの幅を有する。記録紙12は、この定着ニップ部32を通過することで、トナー像が定着されるようになっている。記録紙12が定着ニップ部32を通過する時には、定着ローラ25は記録紙12のトナー像形成面に当接する一方、加圧ローラ26は記録紙12におけるトナー像形成面とは反対の面に当接するように構成される。
The fixing
定着ニップ部32には、所定の定着速度および複写速度で未定着トナー像が形成された記録紙12が搬送され、熱と圧力により定着が行われる。定着速度は、いわゆるプロセス速度のことであり、たとえば355mm/secである。また複写速度は、1分あたりのコピー枚数のことであり、たとえば70枚/分である。
The
また定着ローラ25は、駆動モータ(図示せず)によって回転駆動され、定着ニップ部32を記録紙12が通過可能に構成される。また加圧ローラ26は、定着ローラ25の回転に従動して回転する。したがって定着ローラ25および加圧ローラ26は、図1に示すように、互いに逆方向に回転する。
The fixing
クリーニング装置30は、定着ローラ25上にオフセットしたトナーTを確実にクリーニングし、加圧ローラ26にはトナーTが付着しないように構成される。クリーニング装置30は、定着ローラ25の回転方向に対し加圧ローラ26よりも上流側に設けられる。
The
図3は、外部加熱部材29を拡大して示す平面図である。図1も併せて参照して、外部加熱部材29は、定着ローラ25の外周面および加圧ローラ26の外周面の少なくともいずれか一方に当接して、被当接物を加熱する。外部加熱部材29は、参考例では定着ローラ25に当接して設けられる。外部加熱部材29は、複数、参考例では2つの支持ローラ33a,33b、外部加熱ベルト34、2つの外部加熱用外部加熱用ヒータランプ35a,35b、およびベルト寄り規制部材36を備える。
FIG. 3 is an enlarged plan view showing the
各支持ローラ33a,33bは、定着ローラ25および加圧ローラ26の軸線と略平行(用語「略平行」は平行を含む)な2つの軸線周りにそれぞれ回転可能に設けられる。各支持ローラ33a,33bは、定着ローラ25の軸線に関して定着ニップ部32に対して反対側の付近に設けられる。各支持ローラ33a,33bの外周面は、定着ローラ25の外周面から離間している位置であって、少なくとも外部加熱ベルト34が変位可能な間隔をあけて配置される。各支持ローラ33a,33bは、円柱状であって、直径は互いに等しく設定される。各支持ローラ33a,33bは、たとえばアルミニウムおよび鉄系材料等からなる中空円筒状の金属製芯材からなる。
Each of the
また各支持ローラ33a,33bのうち、定着ローラ25の回転方向に対して下流側の支持ローラ33bの回転トルクT2より、上流側の支持ローラ33aの回転トルクT1が小さくなるように2つの支持ローラ33a,33bが構成される。換言すると、定着ローラ25の回転方向に対して上流側の支持ローラ33aの回転トルクをT1、下流側の支持ローラ33bの回転トルクをT2とすると、T1<T2の関係が成立するように構成される。本実施の形態では、各支持ローラ33a,33bは、軸受けによって回転可能に支持される。上流側の支持ローラ33aの軸受けはボールベアリング37であり、下流側の支持ローラ33bの軸受けはすべり軸受け38である。
Further, of the supporting
各外部加熱用ヒータランプ35a,35bは、加熱源であって、複数の支持ローラの少なくとも1つに設けられ、参考例では2つの支持ローラ33a,33bのそれぞれに設けられる。各外部加熱用ヒータランプ35a,35bは、各支持ローラ33a,33bを加熱するための加熱源としての機能を有する。各外部加熱用ヒータランプ35a,35bは、2つの支持ローラ33a,33bの内部にそれぞれ配置されている。制御回路(図示せず)から各外部加熱用ヒータランプ35a,35bに通電されることによって、各外部加熱用ヒータランプ35a,35bが発光し赤外線が放射される。これによって各支持ローラ33a,33bの内周面が加熱され、各支持ローラ33a,33bを介して外部加熱ベルト34が加熱されるよう構成される。
Each of the external
外部加熱ベルト34は、無端状であって、2つの支持ローラ33a,33bに回転可能に張架される。外部加熱ベルト34は、自然状態では、不所望に各支持ローラ33a,33bの軸線方向に変位しない張力となるように張架される。外部加熱ベルト34は、その外方の表面であって、定着ローラ25に臨む表面が定着ローラ25の外周面に当接するように設けられる。外部加熱ベルト34は、定着ローラ25に対し定着ニップ部32の上流側に設けられ、所定の押圧力、たとえば40Nをもって定着ローラ25に圧接されるように構成される。外部加熱ベルト34は、定着ローラ25との間に加熱ニップ部39、たとえば外部加熱ベルト34の周方向に20mmが形成される。外部加熱ベルト34は、定着ローラ25の回転時には、定着ローラ25に従動して回転するように構成され、この外部加熱ベルト34の回転に従動して、各支持ローラ33a,33bも回転するよう構成される。外部加熱ベルト34は、2つの支持ローラ33a,33bから内周面が加熱され、外部加熱ベルト34を介して定着ローラ25が加熱される。
The
外部加熱ベルト34の構成としては、たとえばポリイミドなどの耐熱樹脂またはステンレスおよびニッケルなどの金属材料からなる中空円筒状の基材の表面に、離型層として、耐熱性および離型性に優れた合成樹脂材料、たとえばPFAおよびPTFEなどのフッ素樹脂が形成された2層構成となっている。また外部加熱ベルト34の寄り力を低減するために、ベルト基材の内面に、フッ素樹脂などのコーティングを施してもよい。
The
各サーミスタ31c,31dは、温度検知手段として機能し、各支持ローラ33a,33bの近傍であって、外部加熱ベルト34の外周面がそれぞれ配設されており、外部加熱ベルト34の表面温度を検出する。各サーミスタ31c,31dは、検出した温度データを制御回路(図示せず)に与える。制御回路は、外部加熱ベルト34の温度が所定の温度となるよう各外部加熱用ヒータランプ35a,35bへの通電を制御する。
Each
ベルト寄り規制部材36は、支持ローラ33bと外部加熱ベルト34との支持ローラ33bの軸線方向の相対変位を規制する。ベルト寄り規制部材36は、参考例では下流側の支持ローラ33bに設けられる。ベルト寄り規制部材36は、リング状の部材であって、支持ローラの半径方向外方に凸となるように、すべり軸受け38と外部加熱ベルト34との間に設けられる。したがってベルト寄り規制部材36の外部加熱ベルト34に臨む面部は、外部加熱ベルト34の幅方向外方の面部に対向し、外部加熱ベルト34が支持ローラの軸線方向に変位することを規制する。
The belt
以上説明したように、画像形成装置11が備える定着装置10は、外部加熱部材29を備え、定着ローラ25の外周面を加熱することができる。外部加熱部材29が備える2つの支持ローラ33a,33bのうち、定着ローラ25の回転方向に対して下流側の支持ローラ33bの回転トルクT2より、上流側の支持ローラ33aの回転トルクT1が小さくなるように各支持ローラ33a,33bが構成される。これにより、外部加熱ベルト34のたるみが発生しやすく、スリップしやすい上流側の支持ローラ33aが回転しやすくなることから、上流側の支持ローラ33aのスリップを防ぐことができる。これによって外部加熱ベルト34と支持ローラ33aとのスリップによる加熱性能の低下を防ぐことができる。したがって定着ローラ25に加熱むらなく加熱することができ、記録紙12にトナーTを安定して定着させることができる。
As described above, the fixing
また定着装置10において、定着ローラ25の回転方向に対して、上流側の支持ローラ33aの軸受けがボールベアリング37であり、下流側の支持ローラ33bの軸受けがすべり軸受け38である。ボールベアリング37は、すべり軸受け38より支持ローラを滑らかに回転可能に支持するので、下流側の支持ローラ33bの回転トルクT2より、上流側の支持ローラ33aの回転トルクT1を小さく構成することができる。これによって前述したように上流側で外部加熱ベルト34のスリップが発生することを確実に防止することができる。また下流側の支持ローラ33bの軸受けはすべり軸受け38であるので、ボールベアリング37より構成が簡単であり低コストで軸受けを実現することができる。したがって外部加熱ベルト34のスリップを防止するための構成を容易に実現することができる。
In the fixing
また定着装置10において、外部加熱部材29は、定着ローラ25の回転方向に対して下流側の支持ローラ33bと外部加熱ベルト34との支持ローラ33bの軸線方向の相対変位を規制するベルト寄り規制部材36をさらに備える。下流側の支持ローラ33b付近では、上流側の支持ローラ33a付近と比較して外部加熱ベルト34はたるみにくいので、下流側にベルト寄り規制部材36を設けることによって、ベルト寄り規制部材36によって確実に外部加熱ベルト34が支持ローラ33bの軸線方向に相対変位することを防ぐことができる。これによって各支持ローラ33a,33bは、外部加熱ベルト34が支持ローラ33a,33bからの脱落および蛇行を防止し、確実に外部加熱ベルト34を搬送することができる。
In the fixing
次に、本発明の第1の実施の形態の定着装置10に関して説明する。図4は、本実施の形態の外部加熱部材29Aを拡大して示す平面図である。本実施の形態の定着装置10は、前述の参考例の定着装置10と同様の構成であって、外部加熱部材29Aの構成の一部が異なる。外部加熱部材29Aを構成する各支持ローラ33a,33bのうち、定着ローラ25の回転方向に対して上流側の支持ローラ33aの回転トルクT1と下流側の支持ローラ33bの回転トルクT2とは互いに等しくなるように2つの支持ローラ33a,33bが構成される。各支持ローラ33a,33bは、軸受けによって回転可能に支持される。2つの支持ローラ33a,33bの軸受けはすべり軸受け38である。
Next, the fixing
2つの支持ローラ33a,33bのうち、定着部材の回転方向に対して下流側の支持ローラ33bの外周面の摩擦係数μ2より、上流側の支持ローラ33aの外周面の摩擦係数μ1が大きくなるように各支持ローラ33a,33bが構成される。換言すると、2つの支持ローラ33a,33bのうち、定着ローラ25の回転方向に関して上流側の支持ローラ33aの摩擦係数をμ1、下流側の支持ローラ33bの摩擦係数をμ2とすると、μ1>μ2の関係が成立するように構成される。
Of the two
上流側の支持ローラ33aはゴムコートが施され、下流側の支持ローラ33bはフッ素樹脂コートが施されている。具体的には、上流側の支持ローラ33aは、たとえばアルミニウムおよび鉄系材料などからなる中空円筒状の金属製芯材の上にフッ素ゴムおよびシリコンゴムなどコートされる。また下流側の支持ローラ33bは、たとえばアルミニウムおよび鉄系材料などからなる中空円筒状の金属製芯材の上にフッ素樹脂がコートされる。
The
以上説明したように、本実施の形態の外部加熱部材29Aが備える2つの支持ローラ33a,33bのうち、定着ローラ25の回転方向に対して下流側の支持ローラ33bの外周面の摩擦係数μ2より、上流側の支持ローラ33aの外周面の摩擦係数μ1が大きくなるように各支持ローラ33a,33bが構成される。これによって外部加熱ベルト34のたわみを小さくすることができ、外部加熱ベルト34が多少たわんでも、摩擦力によって上流側の支持ローラ33aを回転させることができる。これによって外部加熱ベルト34と支持ローラ33aとのスリップによる加熱性能の低下を防ぐことができる。したがって定着ローラ25に加熱むらなく加熱することができ、記録紙12にトナーTを安定して定着させることができる。
As described above, the friction coefficient μ2 of the outer peripheral surface of the
さらに本実施の形態では、定着ローラ25の回転方向に対して、上流側の支持ローラ33aはゴムコートが施され、下流側の支持ローラ33bはフッ素樹脂コートが施されている。フッ素樹脂コートは、ゴムコートよりも摩擦係数が小さいので、下流側の支持ローラ33bの外周面の摩擦係数より、上流側の支持ローラ33aの外周面の摩擦係数が大きく構成することができる。これによって前述したように上流側で外部加熱ベルト34のたるみおよびスリップが発生することを確実に防止することができる。換言すると、たるみが発生する支持ローラ33aの外部加熱ベルト34に対する摩擦係数を大きくするため、上流側の支持ローラ33aを摩擦係数の大きいゴム系の材料をコートすることでスリップを効果的に防止することができる。下流側の支持ローラ33bにもゴム系の材料をコートした場合、外部加熱ベルト34の寄り力が大きくなりすぎて、ベルト端部の耐久性に課題が生じるため、比較的摩擦係数の小さいフッ素系の樹脂が好適に用いられる。
Further, in the present embodiment, with respect to the rotation direction of the fixing
また本実施の形態では、ベルト寄り規制部材36は、上流側の支持ローラ33aと下流側の支持ローラ33bとに設けられる。特に下流側の支持ローラ33bは外部加熱ベルト34のたるみがないので、外部加熱ベルト34がベルト寄り規制部材36に乗り上げる心配がなく、また下流側の支持ローラ33bの摩擦係数を小さく構成することによって、寄り力自体も上流側の支持ローラ33aに比べて小さいことから、より確実にベルトの蛇行を防止できる。
In the present embodiment, the belt
次に、本発明の第2の実施の形態の定着装置10に関して説明する。本実施の形態の定着装置10は、前述の参考例の定着装置10と第1の実施の形態の定着装置10との構成を組み合わせた構成である。したがって参考例の定着装置10の外部加熱部材29を構成する2つの支持ローラ33a,33bのうち、定着ローラ25の回転方向に対して下流側の支持ローラ33bの外周面の摩擦係数μ2より、上流側の支持ローラ33aの外周面の摩擦係数μ1が大きくなるように各支持ローラ33a,33bが構成される。これによって各支持ローラ33a,33bの回転トルクの大小関係に基づく効果が、摩擦係数の大小関係に基づく効果によって、さらに大きくすることができる。これによって上流側で外部加熱ベルト34のたるみが発生することを確実に防止することができる。
Next, the fixing
前述の実施の各形態では、支持ローラは、2つによって実現されているが、2つに限ることはなく、複数であってもよい。外部加熱部材が支持ローラを3つ以上備える場合、定着ローラ25の回転方向の上流側から回転トルクまたは摩擦係数が順次変化するように構成することが好ましい。
In each of the above-described embodiments, the number of support rollers is two, but the number is not limited to two and may be a plurality. When the external heating member includes three or more support rollers, it is preferable that the rotational torque or the friction coefficient is sequentially changed from the upstream side in the rotation direction of the fixing
また前述の実施の各形態では、記録材として記録紙12が用いられているが、記録紙12に限らず、定着ローラ25と加圧ローラ26との定着ニップ部32に搬送可能な記録材であればよい。
In each of the embodiments described above, the
また前述の参考例および第2の実施の形態では、各支持ローラ33a,33bの回転抵抗が、上流側の支持ローラ33aが下流側の支持ローラ33bより小さくなるように構成しても同様の作用および効果を達成することができる。
In the above-described reference example and the second embodiment, the same effect can be obtained even if the rotation resistance of each of the
また前述の参考例および第2の実施の形態では、各支持ローラ33a,33bの重さが、上流側の支持ローラ33aが下流側の支持ローラ33bより小さくなるように構成しても同様の作用および効果を達成することができる。
In the above-described reference example and the second embodiment, the same operation can be achieved even if the weights of the
また前述の参考例および第2の実施の形態では、各支持ローラ33a,33bの直径が、上流側の支持ローラ33aが下流側の支持ローラ33bより小さくなるように構成しても同様の作用および効果を達成することができる。
In the reference example and the second embodiment described above, even if the
10 定着装置
11 画像形成装置
25 定着ローラ
26 加圧ローラ
30 外部加熱部材
33a,33b 支持ローラ
34 外部加熱ベルト
36 ベルト寄り規制部材
37 ボールベアリング
38 すべり軸受け
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記外部加熱部材は、
金属からなる複数の支持ローラと、
前記複数の支持ローラの少なくとも1つに設けられる加熱源と、
耐熱性樹脂または金属材料からなる基材の表面に離型層が形成され、前記複数の支持ローラに回転可能に張架され、自然状態では、各支持ローラの軸線方向に変位しない張力となるように張架されるベルトであって、前記定着部材に臨む外方の表面が前記定着部材の外周面に当接するように所定の押圧力で前記定着部材に圧接されるベルトとを備え、
前記定着部材の回転時には、前記ベルトが前記定着部材に従動して回転するように構成され、このベルトの回転に従動して各支持ローラも回転するように構成され、
前記複数の支持ローラのうち、前記定着部材の回転方向に対して下流側の支持ローラの回転トルクより、上流側の支持ローラの回転トルクが小さくなるように各支持ローラが構成され、
前記複数の支持ローラのうち、前記定着部材の回転方向に対して下流側の支持ローラの外周面の摩擦係数より、上流側の支持ローラの外周面の摩擦係数が大きくなるように各支持ローラが構成され、
前記定着部材の回転方向に対して、上流側の支持ローラはゴムコートが施され、
下流側の支持ローラはフッ素樹脂コートが施されていることを特徴とする定着装置。 A fixing member that is supported so that the outer peripheral surface can circulate; a pressure unit that presses and circulates the outer peripheral surface of the fixing member; and an external heating member that contacts and heats the outer peripheral surface of the fixing member. A fixing device for fixing a toner image by thermally fusing the recording material to the recording material when the recording material carrying the toner image is conveyed to a pressure contact portion between the member and the pressure unit;
The external heating member is
A plurality of support rollers made of metal;
A heating source provided in at least one of the plurality of support rollers;
A release layer is formed on the surface of a base material made of a heat-resistant resin or metal material, and is stretched around the plurality of support rollers so that the tension is not displaced in the axial direction of each support roller in a natural state. A belt that is stretched between the belt and the belt pressed against the fixing member with a predetermined pressing force so that an outer surface facing the fixing member is in contact with an outer peripheral surface of the fixing member,
At the time of rotation of the fixing member, the belt is configured to rotate following the fixing member, and each support roller is configured to rotate following the rotation of the belt,
Among the plurality of support rollers, each support roller is configured such that the rotational torque of the upstream support roller is smaller than the rotational torque of the downstream support roller with respect to the rotation direction of the fixing member ,
Among the plurality of support rollers, each support roller is configured such that the friction coefficient of the outer peripheral surface of the upstream support roller is larger than the friction coefficient of the outer peripheral surface of the support roller on the downstream side with respect to the rotation direction of the fixing member. Configured,
A rubber coat is applied to the upstream support roller with respect to the rotation direction of the fixing member,
A fixing device in which a downstream support roller is coated with a fluororesin coating .
前記定着部材の回転方向に対して、上流側の支持ローラの軸受けがボールベアリングであり、下流側の支持ローラの軸受けがすべり軸受けであることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 The external heating member further includes a bearing that supports each of the plurality of support rollers,
2. The fixing device according to claim 1, wherein the bearing of the upstream support roller is a ball bearing and the bearing of the downstream support roller is a sliding bearing with respect to the rotation direction of the fixing member.
前記外部加熱部材は、
金属からなる複数の支持ローラと、
前記複数の支持ローラの少なくとも1つに設けられる加熱源と、
耐熱性樹脂または金属材料からなる基材の表面に離型層が形成され、前記複数の支持ローラに回転可能に張架され、自然状態では、各支持ローラの軸線方向に変位しない張力となるように張架されるベルトであって、前記定着部材に臨む外方の表面が前記定着部材の外周面に当接するように所定の押圧力で前記定着部材に圧接されるベルトとを備え、
前記定着部材の回転時には、前記ベルトが前記定着部材に従動して回転するように構成され、このベルトの回転に従動して各支持ローラも回転するように構成され、
前記複数の支持ローラのうち、前記定着部材の回転方向に対して下流側の支持ローラの外周面の摩擦係数より、上流側の支持ローラの外周面の摩擦係数が大きくなるように各支持ローラが構成され、
前記定着部材の回転方向に対して、上流側の支持ローラはゴムコートが施され、
下流側の支持ローラはフッ素樹脂コートが施されていることを特徴とする定着装置。 A fixing member that is supported so that the outer peripheral surface can circulate; a pressure unit that presses and circulates the outer peripheral surface of the fixing member; and an external heating member that contacts and heats the outer peripheral surface of the fixing member. A fixing device for fixing a toner image by thermally fusing the recording material to the recording material when the recording material carrying the toner image is conveyed to a pressure contact portion between the member and the pressure unit;
The external heating member is
A plurality of support rollers made of metal;
A heating source provided in at least one of the plurality of support rollers;
A release layer is formed on the surface of a base material made of a heat-resistant resin or metal material, and is stretched around the plurality of support rollers so that the tension is not displaced in the axial direction of each support roller in a natural state. A belt that is stretched between the belt and the belt pressed against the fixing member with a predetermined pressing force so that an outer surface facing the fixing member is in contact with an outer peripheral surface of the fixing member,
At the time of rotation of the fixing member, the belt is configured to rotate following the fixing member, and each support roller is configured to rotate following the rotation of the belt,
Among the plurality of support rollers, each support roller is configured such that the friction coefficient of the outer peripheral surface of the upstream support roller is larger than the friction coefficient of the outer peripheral surface of the support roller on the downstream side with respect to the rotation direction of the fixing member. Configured ,
A rubber coat is applied to the upstream support roller with respect to the rotation direction of the fixing member,
A fixing device in which a downstream support roller is coated with a fluororesin coating .
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