JP5577524B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
定着装置及び画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5577524B2 JP5577524B2 JP2010184588A JP2010184588A JP5577524B2 JP 5577524 B2 JP5577524 B2 JP 5577524B2 JP 2010184588 A JP2010184588 A JP 2010184588A JP 2010184588 A JP2010184588 A JP 2010184588A JP 5577524 B2 JP5577524 B2 JP 5577524B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- belt
- roller
- fixing
- fixing device
- region
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Description
特許文献1には、抵抗発熱体を発熱源とし、周回駆動される無端状の定着ベルトの内側に、当該定着ベルトの内径よりも外径が小さい押圧ローラ(弾性体ローラ)を遊嵌し、当該押圧ローラを、定着ベルトの外側から当該定着ベルトを介して加圧ローラで押圧して定着ニップを形成する、いわゆる「すきまばめ構成」の定着装置が開示されている。
本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、すきまばめ構成の定着装置における、定着後の画像不良の発生を有効に防止し、記録シートが擬似ニップ領域を通過している間の無駄なエネルギー消費を低減することが可能な定着装置及び当該定着装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。
これにより、押圧部材が非通紙領域においてベルトの外周面と当接されるので、ベルト外周面の通紙領域に相当する部分における押圧部材とベルトとの接触を避けることができ、定着画像の画質に影響を与えるベルト外周面の通紙領域の磨耗を防止しつつ、画像不良を引き起こす擬似ニップ領域の発生を有効に防止することができる。
これにより、給電部材を押圧部材と兼用させることができるので、定着装置の製造に要する部品数を少なくすることができ、製造コストを削減することができる。
以下、本発明に係る一形態の画像形成装置の実施の形態を、タンデム型カラーデジタルプリンタ(以下、単に「プリンタ」という。)に適用した場合を例にして説明する。
[1]プリンタの構成
先ず、本実施の形態に係るプリンタ1の構成について説明する。図1は、本実施の形態に係るプリンタ1の構成を示す図である。同図に示すように、このプリンタ1は、画像プロセス部3、給紙部4、定着装置5、制御部60を備えている。プリンタ1は、ネットワーク(例えばLAN)に接続され、外部の端末装置(不図示)や図示しない操作パネルから印刷指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各色のトナー像を形成し、これらを多重転写してフルカラーの画像を形成することにより、記録シートへの印刷処理を実行する。
作像部3Y、3M、3C、3Kの構成は、いずれも同様の構成であるため、以下、主として作像部3Yの構成について説明する。作像部3Yは、感光体ドラム31Yと、その周囲に配設された帯電器32Y、現像器33Y、一次転写ローラ34Y、および感光体ドラム31Yを清掃するためのクリーナ35Yなどを有しており、感光体ドラム31Y上にY色のトナー像を作像する。現像器33Yは、感光体ドラム31Yに対向し、感光体ドラム31Yに帯電トナーを搬送する。
各現像器により現像されて各感光体ドラム上に対応する色のトナー像が形成され
る。形成されたトナー像は、作像部3Y、3M、3C、3Kの各一次転写ローラ(図1では、作像部10Yに対応する一次転写ローラのみ符号34Yを付し、他の一次転写ローラについては、符号を省略している。)により、中間転写ベルト11上の同じ位置に重ね合わされるように、中間転写ベルト11上にタイミングをずらして順次一次転写された後、二次転写ローラ45による静電力の作用により中間転写ベルト11上のトナー像が一括して記録シート上に二次転写される。トナー像が二次転写された記録シートは、さらに定着装置5に搬送され、記録シート上のトナー像(未定着画像)が、定着装置5において加熱及び加圧されて記録シートに熱定着された後、排出ローラ71により排紙トレイ72に排出される。
繰り出しローラ42、タイミングローラ44等の各ローラは、搬送モータ(不図示)を動力源とし、歯車ギヤやベルトなどの動力伝達機構(不図示)を介して回転駆動される。この搬送モータとしては、例えば、高精度の回転速度の制御が可能なステッピングモータが使用される。
給紙部4から二次転写位置46に搬送され、二次転写ローラ45により中間転写
ベルト11上のトナー像が一括して記録シート上に二次転写される。
[2]定着装置の構成
図2は、定着装置5の構成を示す斜視図である。同図に示すように、定着装置5は、発熱ベルト51と、定着ローラ52と、加圧ローラ53と、を有する。発熱ベルト51は、周回駆動される、無端状のベルトであり、その両端部に電極511、512が設けられ、両電極上には給電ブラシ501、502がそれぞれ当接され、電源部500から給電ブラシ501、502を介して両電極に給電が行われる。
抵抗発熱体層514は、電極511、512と電気的に接続され、電極511、512を通じて給電されることにより、ジュール熱を発生する層である。抵抗発熱体層514は、耐熱性樹脂等の絶縁性材料中に導電性材料を分散させて構成される。抵抗発熱体層514の体積抵抗率は、導電性材料の量を調整することにより、所定の体積抵抗率に調整される。
弾性層515は、記録シート上のトナー像に均一かつ柔軟に熱を伝えるための層である。弾性層515を設けることにより、トナー像が押しつぶされたり、トナー像が不均一に溶融されたりするのを防止し、画像ノイズの発生を防止することができる。弾性層515の材料としては、耐熱性と弾性とを有するゴム材や樹脂材を用いる。例えば、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱性エラストマーを材料として用いることができる。
断熱層523は、発熱ベルト51が発熱した熱を芯金522に逃がさないようにするための層である。断熱層523の材料としては、熱伝導率が低く、耐熱性及び弾性を有するゴム材や樹脂材のスポンジ体(断熱構造体)を用いるのが望ましい。発熱ベルト51のたわみを許容し、ニップ幅を広くすることができるからである。断熱層523を、ソリッド体とスポンジ体との2層構造にしてもよい。シリコンスポンジ材を断熱層523として用いる場合には、その厚さを1〜10mmとするのが望ましい。さらに望ましくは、2〜7mmとするのがよい。
図2の「通紙領域」は、定着ニップ領域の内、記録シートが通紙される範囲に対応する発熱ベルト51上のベルト幅方向の領域を示し、「非通紙領域」は、定着ニップ領域の内、記録シートが通紙されない範囲に対応する発熱ベルト51上のベルト幅方向の領域を示す。
(実施例)
本実施の形態に係る定着装置5を含む複数の定着装置について、熱定着後の画質、ウォームアップ時の消費電力、及び印刷処理時の消費電力の各評価を行った。
(1)評価対象とした定着装置
(イ)本実施の形態に係る定着装置5、(ロ)図3に示す、すきまばめ構成の定着装置(給電ブラシを発熱ベルトの周回経路最上部に相当する位置に配置し、下流近傍領域が押圧されていない構成の定着装置(以下、「比較例1」という。)、(ハ)定着ローラ52を、本実施の形態のように発熱ベルト51内側に遊嵌した構成とする代わりに、発熱ベルト51内側に密嵌した構成(いわゆる「しまりばめ」構成)とした定着装置(以下、「比較例2」という。)について、それぞれ上記の評価を行った。
(2)画質の評価
トナー付着量10g/m2に対応する画像形成条件下で、記録シート上にベタ画像を形成し、(1)の評価対象の各定着装置を用いて、記録シート上に形成した未定着画像を熱定着させた場合における、熱定着後の画像の光沢度を測定し、各定着装置における画質の評価を行った。光沢度は、光沢計(村上色彩技術研究所社製GMX−202型)を用いて測定し、測定値に応じてA〜Eの5つのランクにランク分けした。
定着装置5の光沢度は、θ=20°では、Bランク、θ=90°では、Cランク、θ=120°では、Eランクであった。そして、比較例1の光沢度は、Eランク、比較例2の光沢度は、Aランクであった。しまりばめ構成の比較例2の光沢度のランクがAランクと最も高く、すきまばめ構成の定着装置(比較例2以外の定着装置)では、給電ブラシの中心位置の配置位置のθが90°以下で光沢度が「良好」であり、θが90°を超えると光沢度が「不良」となった。
(3)ウォームアップ時の消費電力の評価
(1)の評価対象の各定着装置について、電源オン後、定着装置の定着ニップ上流領域における温度が、定着温度(ここでは、180℃)に達するまでに消費された消費電力量を測定し、各定着装置における、ウォームアップ時の消費電力の評価を行った。消費電力量は、電力計(HIOKI社製3332)を用いて測定し、測定値に応じてA〜Eの5つのランクにランク分けした。
定着装置5の消費電力量は、θ=20°では、Aランク、θ=90°では、Cランク、θ=120°では、Dランクであった。そして、比較例1の消費電力量は、Cランク、比較例2の消費電力量は、Eランクであった。しまりばめ構成の比較例2の消費電力量が最も多く、定着装置5の給電ブラシの配置位置がθ=20°の消費電力量が最も少なかった。定着装置5の内、θ=20°と90°の消費電力量は、「良好」であったが、θ=120°の消費電力量は、「不良」であった。
(4)印刷処理時の消費電力
(1)の評価対象の各定着装置について、ウォームアップ終了後、10分間記録シート(ここではA4用紙(坪量:64g/m2)を連続通紙させた場合(1分間に36枚の通紙速度で通紙させた場合)における、1分間当たりの平均消費電力量を電力計(HIOKI社製3332)を用いて測定し、測定値に応じてA〜Eの5つのランクにランク分けした。
定着装置5の消費電力量は、θ=20°では、Bランク、θ=90°では、Cランク、θ=120°では、Eランクであった。そして、比較例1の消費電力量は、Eランク、比較例2の消費電力量は、Aランクであった。しまりばめ構成の比較例2の消費電力量が最も少なく、定着装置5の給電ブラシの配置位置がθ=120°の消費電力量と比較例1の消費電力量が最も多かった。定着装置5の内、θ=20°と90°の消費電力量は、「良好」であったが、θ=120°の消費電力量は、「不良」であった。
(5)評価結果まとめ
図6は、評価対象の各定着装置について行われた(2)〜(4)の評価結果を示すテーブルである。同図に示すように、定着装置5の内、配置位置が20°と90°の定着装置については、(2)〜(4)の何れの評価結果も「良好」であった。
(変形例)
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
(2)さらに、本実施の形態では、給電ブラシを押圧部材として利用し、給電部材と押圧部材とを兼用させることとしたが、給電部材と押圧部材とを兼用しないで、給電部材とは別に押圧部材を定着ニップ領域の下流近傍領域に配置することとしてもよい。例えば、給電ブラシを図4に示すように、定着ニップ領域の下流近傍領域ではなく、図3に示すように従来と同様に、定着ニップ領域から離れた位置に設け、押圧部材を、給電ブラシとは別に定着ニップ領域の下流近傍領域に配置することとしてもよい。
但し、通紙領域に押圧部材を設けると、長期間の使用により、発熱ベルト51の表面が磨耗し、磨耗の影響で熱定着後の画質が劣化するおそれがあるので、押圧部材の配置領域は、非通紙領域であることが望ましい。さらに、押圧部材の配置位置を非通紙領域とすることで、記録シートと押圧部材とが干渉し、ジャムが発生するのを有効に防止することができる。
3 画像プロセス部
3Y〜3K 作像部
4 給紙部
5 定着装置
10 露光部
11 中間転写ベルト
12 駆動ローラ
13 従動ローラ
31Y 感光体ドラム
32Y 帯電器
33Y 現像器
34Y 一次転写ローラ
35Y クリーナ
41 給紙カセット
42 繰り出しローラ
43 搬送路
44 タイミングローラ
45 二次転写ローラ
46 二次転写位置
51 発熱ベルト
52 定着ローラ
53 加圧ローラ
60 制御部
71 排出ローラ
72 排紙トレイ
500 電源部
501、502 給電ブラシ
511、512 電極
513 補強層
514 抵抗発熱体層
515、533 弾性層
516、534 離型層
521、531 芯金端部
522、532 芯金
523 断熱層
5011、5021 付勢部材
Claims (4)
- 周回駆動され、通電によりジュール発熱する抵抗発熱体層を有する無端状のベルトと、その周回経路内側に遊嵌された第1ローラと、前記ベルトの外周面に接する第2ローラと、を有し、第1ローラを、前記ベルトを介して第2ローラで押圧して当該ベルト表面と第2ローラとの間に定着ニップ領域を形成し、前記ベルトを加熱して記録シートを前記定着ニップ領域に通紙し、トナー像を融着する定着装置であって、
前記ベルトの外周面に当接し、前記ベルトをその周回経路内側の方向に押圧して第1ローラに密着させる押圧部材を備え、
前記押圧部材は、前記外周面に当接する領域におけるベルト周方向の中心位置が、前記定着ニップ領域の出口よりもベルト周方向の下流側であって、第1ローラの回転中心を中心にして、第1と第2ローラの回転中心を結んだ直線から、第1ローラの回転方向に沿った角度が90°以下の範囲内に入るように、前記外周面に当接して前記ベルトをその周回経路内側の方向に押圧する
ことを特徴とする定着装置。 - 前記押圧部材は、前記ベルトの幅方向の非通紙領域において前記外周面に当接して前記ベルトをその周回経路内側の方向に押圧する
ことを特徴とする請求項1記載の定着装置。 - 前記ベルトの幅方向の両端部の外周面には、前記抵抗発熱体層に給電するための給電電極が配置され、
前記押圧部材は、両端部の各給電電極に当接して前記ベルトをその周回経路内側の方向に押圧するとともに、前記各給電電極に給電する給電部材からなる
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置。 - 請求項1〜3の何れかに記載の定着装置を備える
ことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010184588A JP5577524B2 (ja) | 2010-08-20 | 2010-08-20 | 定着装置及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010184588A JP5577524B2 (ja) | 2010-08-20 | 2010-08-20 | 定着装置及び画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012042772A JP2012042772A (ja) | 2012-03-01 |
JP5577524B2 true JP5577524B2 (ja) | 2014-08-27 |
Family
ID=45899143
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010184588A Expired - Fee Related JP5577524B2 (ja) | 2010-08-20 | 2010-08-20 | 定着装置及び画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5577524B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5854238B2 (ja) | 2013-05-07 | 2016-02-09 | コニカミノルタ株式会社 | 定着装置及び画像形成装置 |
JP6337621B2 (ja) * | 2014-06-03 | 2018-06-06 | 株式会社リコー | 定着装置および画像形成装置 |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0749625A (ja) * | 1991-03-25 | 1995-02-21 | Hiraoka H I Kenkyusho:Kk | 熱定着装置 |
JPH06118829A (ja) * | 1992-10-02 | 1994-04-28 | Fuji Xerox Co Ltd | 局所発熱デバイス及びこれを搭載した装置 |
JP3511336B2 (ja) * | 1996-02-15 | 2004-03-29 | 株式会社リコー | 定着装置 |
JP2006153948A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-15 | Canon Inc | 像加熱装置 |
JP4746426B2 (ja) * | 2005-12-26 | 2011-08-10 | 京セラミタ株式会社 | 定着装置及び画像形成装置 |
JP5332133B2 (ja) * | 2007-05-11 | 2013-11-06 | 株式会社リコー | 転写定着装置、及び画像形成装置 |
JP2009109997A (ja) * | 2007-10-12 | 2009-05-21 | Ist Corp | 画像定着装置 |
-
2010
- 2010-08-20 JP JP2010184588A patent/JP5577524B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012042772A (ja) | 2012-03-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4998597B2 (ja) | 定着装置および画像形成装置 | |
JP5131314B2 (ja) | 定着装置および画像形成装置 | |
JP5407951B2 (ja) | 定着装置および画像形成装置 | |
JP5716703B2 (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP5104905B2 (ja) | 定着装置および画像形成装置 | |
JP5163697B2 (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
US8639171B2 (en) | Fixing device and image forming apparatus with a mechanism to extend a life of a fixing belt | |
JP2011253140A (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP5568782B2 (ja) | 定着装置、画像形成装置及び損傷検出方法 | |
JP2011253141A (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP5577524B2 (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
US20110222894A1 (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2012118318A (ja) | 定着装置および画像形成装置 | |
JP2012189749A (ja) | 定着装置および画像形成装置 | |
JP5564699B2 (ja) | 定着装置、定着加熱体及び画像形成装置 | |
JP5572841B2 (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP5327201B2 (ja) | 定着装置および画像形成装置 | |
JP5786462B2 (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP2013083870A (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP5703821B2 (ja) | 定着装置および画像形成装置 | |
JP5246253B2 (ja) | 定着装置および画像形成装置 | |
JP2012003054A (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP2012108412A (ja) | 画像形成装置及び定着装置 | |
JP2012234066A (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP2006309073A (ja) | 定着装置および画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130207 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20130417 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131016 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131022 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140603 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20140613 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140616 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5577524 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |