JP6191916B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、プリンタ、ファクシミリ、複写機などの画像形成装置に用いられる定着装置、及び、その定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a fixing device used in an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine, and an image forming apparatus including the fixing device.
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の各種画像形成装置に用いられる定着装置として、金属基材と弾性ゴム層などから成る薄肉の定着ベルトを備えるものが知られている。このように、低熱容量化された薄肉の定着ベルトを備えることで、定着ベルトの加熱に必要なエネルギーを大幅に低減することができ、ウォームアップ時間や、ファーストプリント時間の短縮化を図れる。 As a fixing device used in various image forming apparatuses such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a composite machine thereof, a fixing device having a thin fixing belt made of a metal base and an elastic rubber layer is known. As described above, by providing the thin fixing belt having a low heat capacity, the energy required for heating the fixing belt can be greatly reduced, and the warm-up time and the first print time can be shortened.
特許文献1に記載の定着装置には、無端状の定着ベルトと、定着ベルトの外周面と接する加圧ローラと、定着ベルトの内周側に配置され定着ベルトを介して加圧ローラと当接するニップ形成部材とによって、定着ベルトと加圧ローラとの間に定着ニップ部が形成される。 In the fixing device described in Patent Document 1, an endless fixing belt, a pressure roller in contact with the outer peripheral surface of the fixing belt, and an inner peripheral side of the fixing belt are in contact with the pressure roller via the fixing belt. A fixing nip portion is formed between the fixing belt and the pressure roller by the nip forming member.
定着ベルトの内周側には、定着ベルトを加熱する加熱手段であるヒータが設けられており、定着ベルトの表面温度を検知する接触式の温度検知センサの検知結果に基づいて、定着ベルトの表面温度が狙いの温度となるようにヒータへの電力供給が行われる。そして、前記定着ニップ部で熱及び圧力により用紙上のトナー像を用紙に定着させる。 A heater, which is a heating means for heating the fixing belt, is provided on the inner peripheral side of the fixing belt, and the surface of the fixing belt is detected based on the detection result of the contact-type temperature detection sensor that detects the surface temperature of the fixing belt. Electric power is supplied to the heater so that the temperature becomes the target temperature. The toner image on the paper is fixed on the paper by heat and pressure at the fixing nip portion.
一般に、定着ベルトの幅方向両端部には、ガイド部材としてのフランジが挿入されており、定着ベルトは幅方向両端部がフランジによって回転可能に保持されている。これにより、定着ベルトの幅方向両端部をフランジによってガイドし定着ベルトを所定の軌跡で回転させて、定着ベルトの安定した回転を行うことができる。 Generally, flanges as guide members are inserted at both ends in the width direction of the fixing belt, and both ends in the width direction of the fixing belt are rotatably held by the flanges. Thus, the fixing belt can be rotated stably by guiding both ends of the fixing belt in the width direction with the flange and rotating the fixing belt along a predetermined locus.
また、定着ベルトの内周面と接触する部材を、ニップ形成部材とフランジのみにすることで、ヒータからの熱によってニップ形成部材やフランジなどを配設した箇所以外で定着ベルトを直接加熱することができ、ヒータから定着ベルトへの伝熱効率が大幅に向上する。 In addition, by using only the nip forming member and the flange as the members that come into contact with the inner peripheral surface of the fixing belt, the fixing belt can be directly heated by the heat from the heater other than the location where the nip forming member or the flange is disposed. The heat transfer efficiency from the heater to the fixing belt is greatly improved.
しかしながら、少なくとも定着ベルト回転時には、ガイド部材によってガイドされる定着ベルト幅方向両端部と、ガイド部材によってガイドされない定着ベルト幅方向中央部とで、定着ベルトの撓み等の影響により定着ベルトの断面形状が異なる。 However, at least when the fixing belt rotates, the fixing belt has a cross-sectional shape due to the influence of the bending of the fixing belt at both ends of the fixing belt in the width direction guided by the guide member and the central portion in the width direction of the fixing belt not guided by the guide member. Different.
そのため、定着ベルトの温度を定着ベルト幅方向で精度良く調整可能なように、複数の温度検知センサを定着ベルト幅方向に並べて配置した場合、各温度検知センサで定着ベルトとの接触状態が異なるおそれがある。 For this reason, when a plurality of temperature detection sensors are arranged side by side in the fixing belt width direction so that the temperature of the fixing belt can be accurately adjusted in the fixing belt width direction, the contact state with the fixing belt may differ among the temperature detection sensors. There is.
定着ベルトの温度を接触式の温度検知センサを用いて検知する場合には、定着ベルト表面と温度検知センサとの接触状態が検知精度に大きく影響するため、各温度検知センサで定着ベルトとの接触状態が異なると、定着ベルト幅方向における温度検知誤差が生じる。 When the temperature of the fixing belt is detected using a contact-type temperature detection sensor, the contact state between the surface of the fixing belt and the temperature detection sensor greatly affects the detection accuracy. If the state is different, a temperature detection error occurs in the fixing belt width direction.
本発明は以上の問題点に鑑みなされたものであり、その目的は、定着ベルト幅方向における温度検知誤差を抑制できる定着装置、及び、その定着装置を備えた画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a fixing device that can suppress a temperature detection error in the fixing belt width direction, and an image forming apparatus including the fixing device. .
上記目的を達成するために、請求項1の発明は、回転可能な無端状の定着ベルトと、前記定着ベルトの外周面に接触する接触部材と、前記定着ベルトの内周側に配置され該定着ベルトを介して前記接触部材と当接しニップ部を形成するニップ形成部材と、前記定着ベルトを直接または間接的に加熱する加熱手段と、前記定着ベルトの幅方向両端部の内周面と接触可能に設けられ、該定着ベルトの回転をガイドするガイド部材と、前記定着ベルトに接触し該定着ベルトの温度を検知する、該定着ベルト幅方向に複数配置された温度検知手段とを備え、前記温度検知手段は、少なくとも前記定着ベルト回転時での該定着ベルトの撓み形状に合わせて、該定着ベルト表面と同一の接触状態で接触する位置にそれぞれ配置されたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is directed to a rotatable endless fixing belt, a contact member that contacts an outer peripheral surface of the fixing belt, and an inner peripheral side of the fixing belt. A nip forming member that forms a nip by contacting the contact member via a belt, a heating unit that directly or indirectly heats the fixing belt, and an inner peripheral surface at both widthwise ends of the fixing belt can be contacted. Provided with a guide member for guiding the rotation of the fixing belt, and a plurality of temperature detecting means arranged in the fixing belt width direction for contacting the fixing belt and detecting the temperature of the fixing belt. The detecting means is arranged at a position in contact with the surface of the fixing belt in the same contact state in accordance with at least the bending shape of the fixing belt when the fixing belt rotates. A.
以上、本発明によれば、定着ベルト幅方向における温度検知誤差を抑制することができるという優れた効果がある。 As described above, according to the present invention, there is an excellent effect that a temperature detection error in the fixing belt width direction can be suppressed.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明の実施の形態を説明するための各図面において、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すことにより一度説明した後ではその説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each of the drawings for explaining the embodiments of the present invention, constituent elements such as members and components having the same function or shape are described once by giving the same reference numerals as much as possible. Then, the explanation is omitted.
図2は、本実施形態に係る画像形成装置100の概略構成図である。
図2に示す画像形成装置100は、タンデム方式のカラーレーザープリンタであり、その装置本体の中央部に、複数の色画像を形成する作像部(図示の例では4つの作像部)からなる画像ステーションが設けられている。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the
An
複数の作像部は、無端ベルト状の中間転写体としての中間転写ベルト11の展張方向に沿って並置されている。そして、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(Bk)の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。 The plurality of image forming units are juxtaposed along the extending direction of the intermediate transfer belt 11 as an endless belt-like intermediate transfer member. The configuration is the same except that developers of different colors of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (Bk) corresponding to the color separation components of the color image are accommodated. .
図2において、画像形成装置100は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する複数の像担持体としての感光体ドラム120Y,120C,120M,120Bkが並設されている。
In FIG. 2, the
各感光体ドラム120Y,120C,120M,120Bkに形成された各色の可視像であるトナー像は、各感光体ドラム120Y,120C,120M,120Bkに対峙しながら矢印A1方向に移動可能な中間転写ベルト11に対して一次転写工程が実行される。これにより、各色のトナー像が中間転写ベルト11に重畳転写される。その後、中間転写ベルト11に重畳転写された各色のトナー像は、記録材としての用紙Pに対して二次転写工程が実行されることにより、用紙Pに一括転写される。
A toner image, which is a visible image of each color, formed on each
各感光体ドラム120Y,120C,120M,120Bkの周囲には、感光体ドラム120の回転に従い画像形成処理するための各種装置が配置されている。
Around the
ここで、ブラックの画像形成を行う感光体ドラム120Bkを対象として説明する。感光体ドラム120Bkの周囲には、その感光体ドラム120Bkの回転方向に沿って画像形成処理を行う、帯電装置30Bk、現像装置40Bk、一次転写手段としての一次転写ローラ112Bk、及び、クリーニング装置50Bkが配置されている。帯電後の感光体ドラム120Bkに対して行われる静電潜像の書き込みには、感光体ドラム120Bkの表面を露光する露光手段としての光書込装置6が用いられる。 Here, the photosensitive drum 120Bk that performs black image formation will be described. Around the photosensitive drum 120Bk, there are a charging device 30Bk, a developing device 40Bk, a primary transfer roller 112Bk as a primary transfer unit, and a cleaning device 50Bk that perform image forming processing along the rotation direction of the photosensitive drum 120Bk. Has been placed. For writing of the electrostatic latent image performed on the photosensitive drum 120Bk after charging, the optical writing device 6 as an exposure unit that exposes the surface of the photosensitive drum 120Bk is used.
光書込装置6は、光源としての半導体レーザー、カップリングレンズ、fθレンズ、トロイダルレンズ、折り返しミラー、光偏向手段としての回転多面鏡(ポリゴンミラー)などを備えている。光書込装置6は、画像データに基づいて、各感光体ドラム120Y,120C,120M,120Bkの表面へ書き込み光(レーザー光)Lbを照射し、感光体ドラム120Y,120C,120M,120Bkに静電潜像を形成するように構成されている。
The optical writing device 6 includes a semiconductor laser as a light source, a coupling lens, an fθ lens, a toroidal lens, a folding mirror, a rotating polygon mirror (polygon mirror) as an optical deflecting unit, and the like. The optical writing device 6 irradiates the surface of each of the
中間転写ベルト11に対する重畳転写は、中間転写ベルト11が図中A1方向に移動する際に、感光体ドラム120Y,120C,120M,120Bkに形成された可視像(トナー像)が中間転写ベルト11の同じ位置に重ねて転写されるように行われる。
In the superimposing transfer to the intermediate transfer belt 11, when the intermediate transfer belt 11 moves in the direction A1 in the figure, visible images (toner images) formed on the
より具体的には、中間転写ベルト11を挟んで各感光体ドラム120Y,120C,120M,120Bkに対向して配設された複数の一次転写ローラ112Y,112C,112M,112Bkそれぞれに一次転写バイアスが印加される。この一次転写バイアスが印加された一次転写ローラ112Y,112C,112M,112Bkにより、各感光体ドラム120Y,120C,120M,120Bkに形成されたトナー像が、中間転写ベルト回転方向でタイミングをずらして重畳転写される。
More specifically, a primary transfer bias is applied to each of a plurality of primary transfer rollers 112Y, 112C, 112M, and 112Bk disposed to face the respective
複数の一次転写ローラ112Y,112C,112M,112Bkはそれぞれ対応する感光体ドラム120Y,120C,120M,120Bkとの間で中間転写ベルト11を挟み込んで一次転写ニップを形成している。また、各一次転写ローラ112Y,112C,112M,112Bkには、図示しない電源が接続されている。そして、この電源により所定の直流電圧(DC)と交流電圧(AC)との少なくとも一方からなる一次転写バイアスが、各一次転写ローラ112Y,112C,112M,112Bkに印加されるようになっている。
The plurality of primary transfer rollers 112Y, 112C, 112M, and 112Bk sandwich the intermediate transfer belt 11 with the corresponding
各感光体ドラム120Y,120C,120M,120Bkは、図中A1方向の上流側からこの順で並んでいる。各感光体ドラム120Y,120C,120M,120Bkは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像をそれぞれ形成する前記複数の作像部に設けられている。
The
また、画像形成装置100は、前記複数の作像部のほか、転写ベルトユニット10と、二次転写ローラ5と、転写ベルトクリーニング装置113と、光書込装置6とを備えている。
In addition to the plurality of image forming units, the
転写ベルトユニット10は、中間転写ベルト11及び複数の一次転写ローラ112Y,112C,112M,112Bkのほか、中間転写ベルト11が掛け回されている駆動ローラ72や従動ローラ73等の複数のベルト支持部材を備えている。駆動ローラ72が回転駆動されることにより、中間転写ベルト11は図中矢印A1で示す方向に回転するようになっている。
The transfer belt unit 10 includes a plurality of belt support members such as an intermediate transfer belt 11 and a plurality of primary transfer rollers 112Y, 112C, 112M, and 112Bk, as well as a driving roller 72 and a driven
駆動ローラ72は、中間転写ベルト11を介して二次転写ローラ5に対向する二次転写バックアップローラとしても機能する。従動ローラ73は、中間転写ベルト11を介して転写ベルトクリーニング装置113に対向するクリーニングバックアップローラとしても機能する。また、従動ローラ73は、中間転写ベルト11に対する張力付勢手段としての機能も備えているため、従動ローラ73には、バネなどを用いた付勢手段が設けられている。これらの転写ベルトユニット10と一次転写ローラ112Y,112C,112M,112Bkと二次転写ローラ5と転写ベルトクリーニング装置113とを有するように、転写装置71が構成されている。
The drive roller 72 also functions as a secondary transfer backup roller that faces the secondary transfer roller 5 via the intermediate transfer belt 11. The driven
二次転写ローラ5は、中間転写ベルト11に対向して配設され、中間転写ベルト11に従動して連れ回りする。また、二次転写ローラ5は、二次転写バックアップローラとしても機能する駆動ローラ72との間で中間転写ベルト11を挟み込んで二次転写ニップを形成している。 The secondary transfer roller 5 is disposed so as to face the intermediate transfer belt 11 and is driven by the intermediate transfer belt 11. Further, the secondary transfer roller 5 sandwiches the intermediate transfer belt 11 with a driving roller 72 that also functions as a secondary transfer backup roller, thereby forming a secondary transfer nip.
また、一次転写ローラ112Y,112C,112M,112Bkと同様に、二次転写ローラ5にも図示しない電源が接続されており、所定の直流電圧(DC)と交流電圧(AC)との少なくとも一方からなる二次転写バイアスが、二次転写ローラ5に印加される。 Similarly to the primary transfer rollers 112Y, 112C, 112M, and 112Bk, the secondary transfer roller 5 is also connected to a power source (not shown), and receives at least one of a predetermined direct current voltage (DC) and alternating current voltage (AC). The secondary transfer bias is applied to the secondary transfer roller 5.
転写ベルトクリーニング装置113は、中間転写ベルト11を介して従動ローラ73に対向するように配設され、中間転写ベルト11の表面をクリーニングする。図示の例では、転写ベルトクリーニング装置113は、中間転写ベルト11に当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有する。また、転写ベルトクリーニング装置113から伸びた図示しない廃トナー移送ホースは、図示しない廃トナー収容器の入口部に接続されている。
The transfer belt cleaning device 113 is disposed so as to face the driven
さらに、画像形成装置100には、記録材としての用紙Pが積載収容された用紙給送装置61と、記録材繰り出し手段としてのレジストローラ対4と、記録材先端検知手段としての図示しない用紙先端センサとが設けられている。
Further, the
用紙給送装置61は、画像形成装置100の本体下部に配設され、最上位の用紙Pの上面に当接する記録材給送手段としての給送ローラ3を有している。そして、給送ローラ3が図中反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の用紙Pをレジストローラ対4に向けて給送するようになっている。
The
また、画像形成装置本体内には、用紙Pを用紙給送装置61から二次転写ニップを通過させて装置外へ排出するための用紙搬送路が配設されている。この用紙搬送路の二次転写ローラ5の位置よりも用紙搬送方向上流側に、二次転写ニップへ用紙Pを繰り出すように搬送するレジストローラ対4が配設されている。
In the image forming apparatus main body, a paper transport path is provided for discharging the paper P from the
レジストローラ対4は、用紙給送装置61から搬送されてきた用紙Pを、上記複数の作像部からなる画像ステーションによるトナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、二次転写ローラ5と中間転写ベルト11との間の二次転写ニップに向けて繰り出す。なお、前記用紙先端センサは、用紙Pの先端がレジストローラ対4に到達したことを検知する。
The registration roller pair 4 and the secondary transfer roller 5 are in contact with the secondary transfer roller 5 at a predetermined timing in accordance with the toner image formation timing of the paper P conveyed from the
ここで、記録材としての用紙Pには、普通紙以外に、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙(コート紙やアート紙等)、トレーシングペーパ、OHPシート、記録シート等が含まれる。また、用紙給送装置61のほかに、手差しで用紙Pを供給できるように手差し給紙機構を備えてもよい。
Here, the paper P as the recording material includes, in addition to plain paper, thick paper, postcard, envelope, thin paper, coated paper (coated paper, art paper, etc.), tracing paper, OHP sheet, recording sheet, and the like. . In addition to the
また、画像形成装置100は、トナー像が転写された用紙Pにトナー像を定着させるための定着手段としての定着装置20と、記録材排出手段としての排紙ローラ対7と、記録材積載手段としての排紙トレイ17とを備えている。排紙ローラ対7は、定着済みの用紙Pを画像形成装置100の本体外部に排出する。排紙トレイ17は、画像形成装置100の本体上部に配設され、排紙ローラ対7により画像形成装置100の本体外部に排出された用紙Pを積載収容する。
Further, the
また、画像形成装置100には、複数のトナー容器としてのトナーボトル9Y,9C,9M,9Bkを備えている。複数のトナーボトル9Y,9C,9M,9Bkはそれぞれ、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーが充填され、画像形成装置本体の上部であって排紙トレイ17の下側に設けられた複数のボトル収容部それぞれに着脱可能に装着されている。
Further, the
また、各トナーボトル9Y,9C,9M,9Bkと各現像装置40Y,40C,40M,40Bkとの間には、図示しない補給路が設けてある。そして、この補給路を介して各トナーボトル9Y,9C,9M,9Bkから対応する現像装置40Y,40C,40M,40Bkに、トナーが補給されるようになっている。
Further, a replenishment path (not shown) is provided between each toner bottle 9Y, 9C, 9M, 9Bk and each developing
転写装置71に装備されている転写ベルトクリーニング装置113は、詳細な図示を省略するが、中間転写ベルト11に当接するように配設されたクリーニングブラシとクリーニングブレードとを有している。
Although not shown in detail, the transfer belt cleaning device 113 provided in the
このクリーニングブラシとクリーニングブレードとにより、中間転写ベルト11上の残留トナー等の異物が掻き取り除去されて、中間転写ベルト11がクリーニングされる。なお、転写ベルトクリーニング装置113は、中間転写ベルト11から除去した残留トナーを搬出し廃棄するための図示しない排出手段を有している。 The cleaning brush and the cleaning blade scrape and remove foreign matters such as residual toner on the intermediate transfer belt 11 to clean the intermediate transfer belt 11. The transfer belt cleaning device 113 has a discharge means (not shown) for carrying out and discarding the residual toner removed from the intermediate transfer belt 11.
次に、画像形成装置100の基本的動作について説明する。
画像形成装置100において作像動作が開始されると、各作像部における各感光体ドラム120Y,120C,120M,120Bkが、図示しない駆動装置によって図中時計回りに回転駆動される。そして、各感光体ドラム120Y,120C,120M,120Bkの表面が、帯電装置30Y,30C,30M,30Bkによって所定の極性に一様に帯電される。
Next, the basic operation of the
When the image forming operation is started in the
帯電された各感光体ドラム120Y,120C,120M,120Bkの表面には、光書込装置6からレーザー光がそれぞれ照射されて、各感光体ドラム120Y,120C,120M,120Bkの表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム120Y,120C,120M,120Bkに露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。
The surface of each charged
このように各感光体ドラム120Y,120C,120M,120Bk上に形成された静電潜像に、各現像装置40Y,40C,40M,40Bkによってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化(可視像化)される。
The toner is supplied to the electrostatic latent images formed on the
また、作像動作が開始されると、駆動ローラ72が図2中反時計回りに回転駆動し、中間転写ベルト11を図中矢印A1方向に回転させる。そして、各一次転写ローラ112Y,112C,112M,112Bkに、トナーの帯電極性とは逆極性の定電圧または定電流制御された電圧が印加される。これにより、各一次転写ローラ112Y,112C,112M,112Bkと各感光体ドラム120Y,120C,120M,120Bkとの間の一次転写ニップにおいて、所定の転写電界が形成される。
When the image forming operation is started, the driving roller 72 is driven to rotate counterclockwise in FIG. 2, and the intermediate transfer belt 11 is rotated in the direction of the arrow A1 in the drawing. Then, a constant voltage or a constant current-controlled voltage having a polarity opposite to the charging polarity of the toner is applied to each primary transfer roller 112Y, 112C, 112M, 112Bk. As a result, a predetermined transfer electric field is formed in the primary transfer nip between each primary transfer roller 112Y, 112C, 112M, 112Bk and each
その後、一次転写ニップにおいて形成された転写電界により、各感光体ドラム120Y,120C,120M,120Bk上のトナー画像が中間転写ベルト11上に順次重ね合わせて転写され、中間転写ベルト11の表面にフルカラーのトナー画像が担持される。
Thereafter, the toner images on the
また、中間転写ベルト11に転写しきれなかった各感光体ドラム120Y,120C,120M,120Bk上のトナーは、クリーニング装置50Y,50C,50M,50Bkによって除去される。その後、図示しない除電装置によって各感光体ドラム120Y,120C,120M,120Bkの表面が除電され、表面電位が初期化される。
Further, the toner on each of the
画像形成装置100の下部では、給送ローラ3が回転駆動を開始し、用紙給送装置61から用紙Pが搬送路に送り出される。搬送路に送り出された用紙Pは、レジストローラ対4によってタイミングをはかられて、二次転写バックアップローラとしても機能する駆動ローラ72と二次転写ローラ5との間の二次転写ニップに送られる。このとき、二次転写ローラ5には、中間転写ベルト11上のトナー画像のトナー帯電極性とは逆極性の転写電圧が印加されており、二次転写ニップに所定の転写電界が形成されている。
In the lower part of the
その後、中間転写ベルト11の回転に伴って、中間転写ベルト11上のトナー画像が二次転写ニップに達したときに、二次転写ニップにおいて形成された転写電界により、中間転写ベルト11上のトナー画像が用紙P上に一括して転写される。 Thereafter, when the toner image on the intermediate transfer belt 11 reaches the secondary transfer nip as the intermediate transfer belt 11 rotates, the toner on the intermediate transfer belt 11 is generated by the transfer electric field formed in the secondary transfer nip. The images are transferred onto the paper P at once.
また、このとき用紙Pに転写しきれなかった中間転写ベルト11上の残留トナーは、転写ベルトクリーニング装置113によって除去され、除去されたトナーは図示しない廃トナー収容器へと搬送され回収される。 At this time, the residual toner on the intermediate transfer belt 11 that could not be transferred onto the paper P is removed by the transfer belt cleaning device 113, and the removed toner is conveyed to a waste toner container (not shown) and collected.
その後、用紙Pは定着装置20へと搬送され、定着装置20によって用紙P上のトナー画像が当該用紙Pに定着される。そして、用紙Pは、排紙ローラ対7によって装置外へ排出され、排紙トレイ17上にストックされる。
Thereafter, the paper P is conveyed to the fixing
なお、以上の説明は、用紙P上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、4つの作像部のいずれか1つを使用して単色画像を形成したり、2つまたは3つの作像部を使用して、2色または3色の画像を形成したりすることも可能である。 The above description is an image forming operation when a full-color image is formed on the paper P. A single-color image is formed using any one of the four image forming units, or two or three. It is also possible to form a two-color or three-color image using two image forming units.
また、図2に示した画像形成装置は、複数の色画像を形成する作像部がベルトの展張方向に沿って並置されたタンデム方式を用いるカラープリンタあるが、この方式に限るものではない。また、プリンタだけではなく、複写機やファクシミリなどを対象とすることも可能である。 The image forming apparatus shown in FIG. 2 is a color printer that uses a tandem method in which image forming units for forming a plurality of color images are juxtaposed along the belt extending direction. However, the present invention is not limited to this method. It is also possible to target not only printers but also copying machines and facsimiles.
ここで、周知のように、電子写真方式による画像形成装置は、次の工程を経て複写画像を出力する。つまり、潜像担持体である感光体上に形成された静電潜像がトナーにより可視像処理され、トナー像が用紙などの記録材に転写されたうえで定着されることにより複写画像が出力される。 Here, as is well known, an electrophotographic image forming apparatus outputs a copy image through the following steps. That is, the electrostatic latent image formed on the photosensitive member, which is a latent image carrier, is subjected to visible image processing with toner, and the toner image is transferred to a recording material such as paper and fixed, whereby a copy image is obtained. Is output.
画像形成装置に用いられる定着方式には、熱ローラ定着方式、ベルト定着方式、フィルム定着方式および電磁誘導加熱定着方式などがある。 Examples of the fixing method used in the image forming apparatus include a heat roller fixing method, a belt fixing method, a film fixing method, and an electromagnetic induction heating fixing method.
熱定着ローラ方式には、用紙の搬送路を挟んで対向しながら当接する定着ローラ及び加圧ローラが用いられる。この方式では、定着ローラ内に設けられている熱源からの熱と加圧ローラからの加圧力に相当する圧力との作用によってトナー像が用紙に融解浸透される。用紙に対してトナー像が融解浸透される現象は以下の構成を備えた定着方式においても同じである。 In the heat fixing roller system, a fixing roller and a pressure roller that are in contact with each other with a sheet conveyance path interposed therebetween are used. In this system, the toner image is melted and penetrated into the sheet by the action of heat from a heat source provided in the fixing roller and pressure corresponding to the pressure applied from the pressure roller. The phenomenon that the toner image melts and penetrates the paper is the same in the fixing method having the following configuration.
ベルト定着方式には、定着ローラに代えて熱良導体となる定着ベルトと加圧ローラおよびベルトを捲装されるローラそしてベルトに対する加熱源が用いられる(例えば、特許文献2)。 In the belt fixing method, a fixing belt serving as a heat good conductor, a pressure roller, a roller equipped with the belt, and a heating source for the belt are used instead of the fixing roller (for example, Patent Document 2).
フィルム定着方式には、定着ローラに代えて熱良導体となる定着ベルトと加圧ローラおよびベルトを捲装されるローラそしてベルトに対する加熱源が用いられる(例えば、特許文献3)。 In the film fixing method, a fixing belt serving as a good heat conductor, a pressure roller, a roller equipped with the belt, and a heating source for the belt are used instead of the fixing roller (for example, Patent Document 3).
電磁誘導加熱定着方式には、発熱効率を高める電磁誘導コイルを加熱部材に設ける構成が用いられる(例えば、特許文献2)。 In the electromagnetic induction heating and fixing method, a configuration in which an electromagnetic induction coil that enhances heat generation efficiency is provided on a heating member is used (for example, Patent Document 2).
定着方式には、次に挙げる要求課題がある。
ウォームアップ時間を短縮すること、さらには、ファーストプリント時間を短縮することである。なお、ウォームアップ時間とは、電源投入時など、常温状態から印刷可能な所定温度(リロード温度)までに要する時間のことである。また、ファーストプリント時間とは、印刷要求を受けた後、印刷準備を経て印字動作を行い排紙が完了するまでに必要な時間のことである。
The fixing system has the following required issues.
It is to reduce the warm-up time, and further to reduce the first print time. The warm-up time is a time required from a normal temperature state to a predetermined printable temperature (reload temperature) such as when the power is turned on. The first print time is a time required from when a print request is received to when a print operation is performed through a print preparation and paper discharge is completed.
定着装置では、次の理由により定着不良が発生することがある。
画像形成装置は、高速処理が行える装置である。高速処理により単位時間あたりの定着枚数、つまり、定着装置を通過する通紙枚数が増加すると、高速移動する用紙への供給熱量も増加させなければならない。これは、用紙が定着装置を通過する時間が短くなるのに合わせて定着に必要な熱量を用紙に与えるためである。
In the fixing device, fixing failure may occur for the following reason.
The image forming apparatus is an apparatus that can perform high-speed processing. When the number of fixed sheets per unit time, that is, the number of sheets passing through the fixing device is increased by high-speed processing, the amount of heat supplied to the sheet moving at high speed must be increased. This is because the amount of heat necessary for fixing is given to the sheet as the time for the sheet to pass through the fixing device becomes shorter.
しかし、連続印刷のはじめに必要な熱量の確保ができていないと温度の落ち込みが大きく、高速化された連続印刷時に必要な熱量に達しないままで通紙されると定着不良を発生する虞がある。 However, if the amount of heat required at the beginning of continuous printing is not secured, the temperature will drop greatly, and if the paper is passed without reaching the required amount of heat during high-speed continuous printing, there is a possibility that fixing failure will occur. .
また、画像形成装置の高速化に伴い、単位時間あたりの通紙枚数が増え、必要熱量が増大しているため、特に連続印刷のはじめに熱量が不足する、いわゆる温度落ち込みが問題となることがあり、高速化した場合の定着不良を起こす問題がある。 In addition, as the speed of image forming apparatuses increases, the number of sheets passed per unit time increases and the required heat quantity increases, so the so-called temperature drop, which is a shortage of heat quantity especially at the beginning of continuous printing, may be a problem. There is a problem that fixing failure occurs when the speed is increased.
一方、上記に挙げた定着方式とは別に、セラミックヒータを用いたサーフ定着方式と称される定着方式がある。 On the other hand, in addition to the above-described fixing methods, there is a fixing method called a surf fixing method using a ceramic heater.
サーフ定着方式は、ニップ部のみを局所加熱され、その他の部分では加熱されない構成が用いられる。この定着方式では、ベルト方式の定着装置に比べ、低熱容量化や小型化が可能となるため、所定温度への立ち上がりやファーストプリント時間の短縮が可能となる反面、次の問題がある。 The surf fixing method uses a configuration in which only the nip portion is locally heated and the other portions are not heated. In this fixing method, since the heat capacity can be reduced and the size can be reduced as compared with the belt-type fixing device, it is possible to rise to a predetermined temperature and shorten the first print time, but there are the following problems.
つまり、サーフ定着方式は、局所以外の部分では加熱されていないので、ニップの用紙などの入口において定着ベルトは最も冷えた状態にあり、定着不良が発生しやすくなるという問題がある。特に、高速機においては、定着ベルトの回転が速く、ニップ部以外でのベルトの放熱が多くなるため、より定着不良が発生しやすくなるという問題がある。 In other words, the surf fixing method is not heated in any part other than the local area, so that there is a problem that the fixing belt is in the coldest state at the entrance of the nip sheet and the like, and fixing failure is likely to occur. In particular, in a high-speed machine, there is a problem that a fixing failure is more likely to occur because the fixing belt rotates quickly and the heat radiation of the belt outside the nip increases.
そこで、このような問題に対処するため、定着ベルトを用いる構成において、高生産の画像形成装置に搭載されても、良好な定着性を得ることができるようにした定着装置が提案されている(例えば、特許文献4)。 Therefore, in order to deal with such problems, a fixing device has been proposed in which a fixing belt can be used to obtain a good fixing property even if it is mounted on a high-production image forming apparatus. For example, Patent Document 4).
特許文献4に開示された定着装置では、図3に示す構成が用いられている。定着ベルト21、定着ベルト21の内部に配設されたパイプ状の金属熱伝導体200、金属熱伝導体200内に配設された熱源300、及び、定着ベルト21を介して金属熱伝導体200に当接して定着ニップ部Nを形成する加圧ローラ400を備えている。
In the fixing device disclosed in Patent Document 4, the configuration shown in FIG. 3 is used. The fixing
加圧ローラ400の回転により定着ベルト21は連れ回りし、このとき、金属熱伝導体200は定着ベルト21の移動をガイドする。また、金属熱伝導体200内の熱源300により金属熱伝導体200を介して定着ベルト21が加熱されることで、定着ベルト21全体を温めることを可能にしている。これにより、加熱待機時からのファーストプリントタイムを短縮することができ、かつ高速回転時の熱量不足を解消することが可能となっている。
The fixing
しかし、さらなる省エネ性及びファーストプリントタイム向上のためには、熱効率をより一層向上させる必要がある。 However, in order to further save energy and improve the first print time, it is necessary to further improve the thermal efficiency.
そこで、定着ベルトを、金属熱伝導体(図3において符号200で示す部材)を介して間接的に加熱するのではなく、定着ベルトを直接加熱する構成を採用する。これにより、消費電力の低減を図ることができると共に、加熱待機時からのファーストプリントタイムをさらに短縮することができる。また、金属熱伝導体を設けないことによるコストダウンも期待できる。
Therefore, a configuration is adopted in which the fixing belt is directly heated rather than indirectly heated via a metal heat conductor (a member denoted by
図4は、本実施形態に係る定着装置20の一例を示した概略構成図である。
定着装置20は、内部が中空な表面無端移動体である定着部材としての定着ベルト21と、定着ベルト21に対向して回転可能に設けられた対向回転体からなる加圧部材としての加圧ローラ22とを備えている。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating an example of the fixing
The fixing
定着ベルト21の内側には、定着ベルト21を加熱する熱源としてのハロゲンヒータ23と、定着ベルト21を介して対向する加圧ローラ22と定着ニップ部Nを形成するニップ形成部材24とが設けられている。さらに、定着ベルト21の内側には、ニップ形成部材24を支持する支持部材としてのステー25と、ハロゲンヒータ23から放射される光を定着ベルト21へ反射する反射部材26とが設けられている。
Inside the fixing
また、定着装置20は、定着ベルト21の温度を検知する温度検知手段としての不図示の温度検知センサと、定着ベルト21から用紙Pを分離する記録媒体分離手段としての分離部材28と、加圧ローラ22を定着ベルト21へ加圧する不図示の加圧手段等を備えている。
The fixing
また、定着ベルト21の幅方向両端部には、それぞれ不図示のガイド部材としてのフランジが挿入されており、定着ベルト21はフランジによってガイドされつつ回転可能に保持されている。また、ハロゲンヒータ23、ステー25及びフランジなどは、定着装置20の図示しない一対の側板に固定支持されている。
In addition, flanges as guide members (not shown) are inserted into both ends of the fixing
定着ベルト21は、薄肉で可撓性を有する無端状のベルト部材(フィルムも含む)が用いられる。
The fixing
定着ベルト21は、ニッケルもしくはステンレス鋼等の金属材料またはポリイミド(PI)などの樹脂材料で形成された内周側の基材を有している。
The fixing
また、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)またはポリテトラフルオロエチレン(PTFE)などで形成された外周側の離型層を備えている。 In addition, a release layer on the outer peripheral side formed of tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) or polytetrafluoroethylene (PTFE) is provided.
また、基材と離型層との間に、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等のゴム材料で形成された弾性層を介在させてもよい。 Further, an elastic layer formed of a rubber material such as silicone rubber, foamable silicone rubber, or fluorine rubber may be interposed between the base material and the release layer.
加圧ローラ22は、芯金22a、弾性層22b及び離型層22cによって構成されている。なお、弾性層22bは芯金22aの表面に配置されており、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、またはフッ素ゴム等が用いられる。また、離型層22cは弾性層22bの表面に設けられ、PFAまたはPTFE等が用いられる。
The
加圧ローラ22は、図示しない加圧手段によって定着ベルト21側に向けて加圧されることにより、定着ベルト21を介してニップ形成部材24に当接している。
The
この加圧ローラ22と定着ベルト21とが圧接する箇所では、加圧ローラ22の弾性層22bが押しつぶされることで、所定の幅の定着ニップ部Nが形成されている。
At the location where the
加圧ローラ22は、プリンタ本体に設けられているモータ等の駆動源(不図示)によって回転駆動される。加圧ローラ22が回転駆動されると、その駆動力が定着ニップ部Nで定着ベルト21に伝達され、定着ベルト21が従動回転するようになっている。
The
本実施形態では、加圧ローラ22を中実のローラとしているが、中空のローラであってもよい。その場合、加圧ローラ22の内部にハロゲンヒータ等の加熱源を配設してもよい。また、弾性層が無い場合は、熱容量が小さくなり定着性が向上する。
In the present embodiment, the
しかし、未定着トナーを押し潰して定着させるときに、ベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部に光沢ムラを生じる可能性がある。これを防止するには、厚さ100[μm]以上の弾性層を設けることが望ましい。 However, when the unfixed toner is crushed and fixed, minute irregularities on the belt surface may be transferred to the image, resulting in uneven gloss on the solid portion of the image. In order to prevent this, it is desirable to provide an elastic layer having a thickness of 100 [μm] or more.
厚さ100[μm]以上の弾性層を設けることで、弾性層の弾性変形により微小な凹凸を吸収することができるので、光沢ムラの発生を回避することができるようになる。弾性層22bはソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ22の内部に加熱源が無い場合は、スポンジゴムを用いてもよい。
By providing an elastic layer having a thickness of 100 [μm] or more, minute irregularities can be absorbed by elastic deformation of the elastic layer, so that occurrence of uneven gloss can be avoided. The
スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルト21の熱が奪われにくくなるのでより望ましい。また、定着回転体と対向回転体は、互いに圧接する場合に限らず、加圧を行わず単に接触させるだけの構成とすることも可能である。
Sponge rubber is more preferable because heat insulation is enhanced and heat of the fixing
ハロゲンヒータ23は、両端部が定着装置20の側板(不図示)に固定されている。ハロゲンヒータ23は、プリンタ本体に配置された電源部により出力制御されて発熱する。出力制御は、不図示の温度検知センサによる定着ベルト21の表面温度の検知結果に基づいて行われる。
Both ends of the
このようなハロゲンヒータ23の出力制御によって、定着ベルト21の温度(定着温度)を所望の温度に維持できるようになっている。また、定着ベルト21を加熱する加熱源として、ハロゲンヒータ以外に、IH(電磁誘導)、抵抗発熱体、またはカーボンヒータ等を用いてもよい。
By such output control of the
ニップ形成部材24は、加圧ローラ22の加圧力を受けて定着ニップ部Nの形状を決める部材である。このため、定着ベルト21の軸方向または加圧ローラ22の軸方向に平行して配置され、ニップ形成部材24の支持部材として用いられるステー25によって固定支持されている。
The
このように、ニップ形成部材24をステー25で支持することにより、加圧ローラ22による圧力でニップ形成部材24に撓みが生じるのを抑制し、加圧ローラ22の軸方向に平行して均一なニップ幅が得られるようにしている。
In this way, by supporting the
なお、ステー25は、ニップ形成部材24の撓み防止機能を満足するために、ステンレス鋼や鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが望ましいが、ステー25を樹脂製とすることも可能である。
The
また、本実施形態では、定着ニップ部Nの形状が平坦状であるが、凹形状やその他の形状としてもよい。定着ニップ部Nの形状が凹形状の場合は、用紙Pの先端の排出方向が加圧ローラ22寄りになり、分離性が向上するので、ジャムの発生が抑制される。
In this embodiment, the fixing nip portion N has a flat shape, but may have a concave shape or other shapes. When the fixing nip portion N has a concave shape, the discharge direction of the leading edge of the paper P is closer to the
反射部材26は、反射面として表面を利用できるアルミニウムやステンレス鋼などが用いられてステー25とハロゲンヒータ23との間に配設されている。
The reflecting
ここで、反射部材26は、ハロゲンヒータ23によって直接加熱されるため、高融点の金属材料等で形成されることが望ましい。
Here, since the reflecting
ステー25とハロゲンヒータ23との間に反射部材26が配設されていることにより、ハロゲンヒータ23からステー25側に放射された光が定着ベルト21へ反射される。これにより、定着ベルト21に照射される光量を多くすることができ、定着ベルト21を効率良く加熱することが可能となる。
Since the reflecting
また、ハロゲンヒータ23からの輻射熱がステー25等に伝達されるのを抑制することができるので、省エネルギー化も図れる。
Further, since it is possible to suppress the radiant heat from the
また、本実施形態のような反射部材26を設けずに、ステー25のハロゲンヒータ23側の面を研磨または塗装などの鏡面処理をし、反射面を形成してもよい。
Further, without providing the reflecting
ただし、ステー25はその強度を確保するために形状や材質が自由に選択できない。このため、本実施形態のように反射部材26を別途設けた方が、形状や材質の選択の自由度が広がり、反射部材26とステー25はそれぞれの機能に特化することができる。
However, the shape and material of the
また、反射部材26はハロゲンヒータ23とステー25との間に設けられることにより、ハロゲンヒータ23に対する反射部材26の位置が近くなるので、定着ベルト21を効率良く加熱することが可能となる。
Further, since the reflecting
本実施形態に係る定着装置20は、さらなる省エネ性及びファーストプリントタイムなどの向上のために、構成に種々の工夫が施されている。
The fixing
具体的には、ハロゲンヒータ23によって定着ベルト21を定着ニップ部N以外の箇所において直接加熱できるようにしている(直接加熱方式)。
Specifically, the fixing
本実施形態では、ハロゲンヒータ23と定着ベルト21とが対向する位置では、ハロゲンヒータ23からの輻射熱が定着ベルト21に直接与えられるようになる。
In the present embodiment, radiant heat from the
また、定着ベルト21の低熱容量化を図るために、定着ベルト21は薄く且つ小径化されている。
なお、本実施形態では、加圧ローラ22の直径が20[mm]〜40[mm]に設定されており、定着ベルト21の直径と加圧ローラ22の直径は等しくされている。ただし、この構成に限定されるものではない。
In order to reduce the heat capacity of the fixing
In this embodiment, the diameter of the
例えば、定着ベルト21の直径が加圧ローラ22の直径よりも小さくなるように形成してもよい。その場合、定着ニップ部Nにおける定着ベルト21の曲率が加圧ローラ22の曲率よりも小さくなるため、定着ニップ部Nから排出される記録媒体が定着ベルト21から分離されやすくなる。
For example, the fixing
また、本実施形態では定着ベルト21の内周面と接触する部材は、フランジとニップ形成部材24のみであり、これら部材以外に定着ベルト21の内周面と接触して回転をガイドするようなベルトガイドは存在しない。
In this embodiment, the only members that contact the inner peripheral surface of the fixing
以下、図4を参照しつつ、本実施形態に係る定着装置20の基本動作について説明する。
Hereinafter, the basic operation of the fixing
プリンタ本体の電源スイッチが投入されると、ハロゲンヒータ23に電力が供給されると共に、加圧ローラ22が図4中の時計回りに回転駆動を開始される。これにより、定着ベルト21は、加圧ローラ22との摩擦力によって、図4中の反時計回りに従動回転する。
When the power switch of the printer main body is turned on, power is supplied to the
その後、上述の画像形成工程により未定着のトナー画像Tが担持された用紙Pが、不図示のガイド板に案内されながら図4の矢印F1方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト21及び加圧ローラ22の定着ニップ部Nに送入される。
Thereafter, the paper P carrying the unfixed toner image T in the image forming process described above is conveyed in the direction of the arrow F1 in FIG. 4 while being guided by a guide plate (not shown), It is fed into the fixing nip N of the
そして、ハロゲンヒータ23によって加熱された定着ベルト21による熱と、定着ベルト21と加圧ローラ22との間の加圧力とによって、用紙Pの表面にトナー画像Tが定着される。
Then, the toner image T is fixed on the surface of the paper P by heat from the fixing
トナー画像Tが定着された用紙Pは、定着ニップ部Nから図4中の矢印F2方向に搬出される。このとき、用紙Pの先端が分離部材28の先端に接触することにより、用紙Pが定着ベルト21から分離される。その後、分離された用紙Pは、上述のように、排紙ローラ対7(図2参照)によって機外に排出され、排紙トレイ17(図2参照)にストックされる。
The paper P on which the toner image T is fixed is carried out from the fixing nip portion N in the direction of arrow F2 in FIG. At this time, the paper P is separated from the fixing
図5は、定着装置20の他の構成を示したものである。
図4に示した定着装置20では、熱源であるハロゲンヒータ23が1本であるのに対し、図5に示した定着装置20では、熱源であるハロゲンヒータ23が3本である点が異なる。
FIG. 5 shows another configuration of the fixing
The fixing
このように、ハロゲンヒータ23が3本であることで、各ハロゲンヒータ23ごとに発熱領域を異ならせて、種々の幅の用紙幅に対応した範囲で定着ベルト21を加熱することが可能となっており、過度の熱量供給を抑制でき、省エネルギー性の向上に繋がる。
As described above, since the number of the
なお、図5に示した定着装置20の他の構成については、図4に示した定着装置20と略同様のため、その説明は省略する。
The other configuration of the fixing
図6は、定着装置20のさらに他の構成を示したものである。
図6に示す定着装置20においても、定着ベルト21の内周側に設けたニップ形成部材24に、定着ベルト21を介して加圧ローラ22を当接させて、定着ベルト21と加圧ローラ22との間に定着ニップ部Nを形成している。
FIG. 6 shows still another configuration of the fixing
Also in the fixing
ニップ形成部材24は、装置本体の側板に長手方向両端部が固定された支持部材であるステー25によって定着ベルト21の内周側で支持されている。
The
ステー25は、定着ニップ部Nでの用紙Pの搬送方向と平行な平行部と、平行部から定着ニップ部Nより離れる方向へ垂直に立ち上がった立ち上がり部とを少なくとも有しており、定着ベルト幅方向である長手方向と直交する方向の断面が閉じた形状となっている。これにより、ステー25の強度を高めている。
The
また、図6に示す定着装置では、前記立ち上がり部に対して、定着ベルト21の回転方向下流側に2つのハロゲンヒータ23が配置されている。このようにハロゲンヒータ23が配置されることにより、ハロゲンヒータ23及びステー25を定着ベルト21内にコンパクトに収容することが可能となる。
In the fixing device shown in FIG. 6, two
また、定着ニップ部Nに近い位置に加熱源であるハロゲンヒータ23が配置されることにより、加熱位置からニップ位置までの定着ベルト21からの放熱をより少なくすることが可能となって省エネルギー性が向上する。また、これと共に、定着ニップ部Nでの温度制御の精度も向上させることが可能となる。
Further, by disposing the
定着ベルト21とハロゲンヒータ23A,23Bとの間には、ハロゲンヒータ23A,23Bから定着ベルト21の非通紙領域への輻射熱を遮蔽する遮蔽位置と、この遮蔽位置から退避した退避位置との間で移動可能な遮蔽部材29が配設されている。
Between the fixing
これにより、特に、連続通紙時の定着ベルト21の非通紙領域における過剰な温度上昇を抑制することができ、定着ベルト21の熱による劣化や損傷を防止することができる。
Thereby, in particular, an excessive temperature rise in the non-sheet passing region of the fixing
なお、遮蔽部材29の遮蔽位置と退避位置との間での移動動作は、制御部(不図示)によって制御された駆動手段である駆動装置(不図示)が有する駆動源からの駆動力によって行われる。
The moving operation of the shielding
遮蔽部材29は、厚さ0.1[mm]〜1.0[mm]の金属板を、定着ベルト21の内周面に沿った円弧状の断面形状に形成して構成されている。また、遮蔽部材29は、定着ベルト21の周方向に移動可能となっている。
The shielding
図6に示す定着装置20では、定着ベルト21の周方向領域において、ハロゲンヒータ23が定着ベルト21に直接対向して加熱する直接加熱領域がある。また、ハロゲンヒータ23と定着ベルト21との間に遮蔽部材29以外の他部材(ステー25、ニップ形成部材24、反射部材26等)が介在する非直接加熱領域がある。
In the fixing
熱遮蔽する必要がある場合は、遮蔽部材29を直接加熱領域側の遮蔽位置に位置させる。一方、熱遮蔽を行わない場合は、遮蔽部材29を前記遮蔽位置から非直接加熱領域側の退避位置へ移動させ、遮蔽部材29を反射部材26やステー25の裏側へ退避させることが可能となっている。
When it is necessary to perform heat shielding, the shielding
本実施形態では、用紙サイズに応じて加熱領域を変更するため、ハロゲンヒータ23A,23Bの発熱部の長さや配設位置を異ならせている。すなわち、ハロゲンヒータ23Aの発熱部は、長手方向中央部側に配設され、ハロゲンヒータ23Bの発熱部は、長手方向両端部側にそれぞれ配設されている。
In the present embodiment, in order to change the heating area according to the paper size, the lengths and arrangement positions of the heat generating portions of the
なお、ハロゲンヒータ23Aの発熱部は、小サイズ用紙の通紙幅W1以上、中サイズ用紙の通紙幅W2未満の範囲に対応している。また、ハロゲンヒータ23Aの発熱部は、中サイズ用紙の通紙幅W2以上で、大サイズ用紙の通紙幅W3を含む範囲に配設されている。
The heat generating portion of the
図7に遮蔽部材29の平面図を示す。図7に示す遮蔽部材29では、両端部側の遮蔽部48が、それぞれ3つの段差部を有する形状に形成されている。すなわち、各遮蔽部48は、第一遮蔽領域部48aと、第二遮蔽領域部48bと、第三遮蔽領域部48cとで構成されている。また、各遮蔽部48の第三遮蔽領域部48c同士は、連結部49を介して連結されている。
FIG. 7 shows a plan view of the shielding
図7に示す遮蔽部材29では、小サイズ用紙として「はがき」、中サイズ用紙として「B4サイズ」、大サイズとして「A3サイズ」の少なくとも3種類の用紙に対応している。なお、用紙サイズの例はこれに限定されるものではない。
The shielding
図8は、遮蔽部材29を小サイズ用紙用の遮蔽位置に移動させた状態を示す定着装置20の斜視図である。図9は、遮蔽部材29を小サイズ用紙用の遮蔽位置に移動させた状態を示す定着装置20の断面図である。
FIG. 8 is a perspective view of the fixing
小サイズ用紙の通紙幅W1は、ハロゲンヒータ23Aの発熱部の長さよりも小さい範囲となっている。そのため、小サイズ用紙を通紙する場合、ハロゲンヒータ23Aのみを発熱させる。しかし、この場合、ハロゲンヒータ23Aで加熱される定着ベルト21の範囲は、小サイズ用紙の通紙幅W1を超えてしまうので、遮蔽部材29を小サイズ用紙用の遮蔽位置に移動させる。
The sheet passing width W1 of the small size sheet is in a range smaller than the length of the heat generating portion of the
すなわち、図8に示すように、第三遮蔽領域部48cをハロゲンヒータ23Aの発熱部と対向する位置まで移動させる。これにより、第三遮蔽領域部48cによって小サイズ用紙の通紙幅W1の端部近傍から外側の範囲を覆うことができるので、非通紙領域において定着ベルト21の温度上昇を抑えることができる。
That is, as shown in FIG. 8, the
次に、中サイズ用紙を通紙する場合は、ハロゲンヒータ23Aとハロゲンヒータ23Bとの両方を発熱させる。この場合、ハロゲンヒータ23Aとハロゲンヒータ23Bとを発熱させると、定着ベルト21の加熱される範囲が中サイズ用紙の通紙幅W2を超えてしまう。
Next, when the medium-size paper is passed, both the
そのため、中サイズ用紙を通紙する際には、遮蔽部材29を中サイズ用紙用の遮蔽位置へ移動させる。すなわち、第一遮蔽領域部48aと第二遮蔽領域部48bとをハロゲンヒータ23A,23Bの発熱部と対向する位置まで移動させる。これにより、中サイズ用紙の通紙幅W2の端部近傍から外側の範囲を、第一遮蔽領域部48aと第二遮蔽領域部48bとによって覆うことができるので、非通紙領域において定着ベルト21の温度上昇を抑えることができる。
Therefore, when passing the medium size paper, the shielding
図10は、遮蔽部材29を大サイズ用紙用の遮蔽位置に移動させた状態を示す定着装置20の斜視図である。図11は、遮蔽部材29を大サイズ用紙用の遮蔽位置に移動させた状態を示す定着装置20の断面図である。
FIG. 10 is a perspective view of the fixing
大サイズ用紙を通紙する場合は、ハロゲンヒータ23Aとハロゲンヒータ23Bとの両方を発熱させる。この場合、ハロゲンヒータ23Aとハロゲンヒータ23Bとを発熱させると、定着ベルト21の加熱される範囲が大サイズ用紙の通紙幅W3を超えてしまう。
When passing a large-size sheet, both the
そのため、大サイズ用紙を通紙する際には、遮蔽部材29を大サイズ用紙用の遮蔽位置へ移動させる。すなわち、図10に示すように、第二遮蔽領域部48b及び第三遮蔽領域部48cをハロゲンヒータ23A,23B側にあまり露出させず、主として第一遮蔽領域部48aをハロゲンヒータ23Bの発熱部と対向する位置に遮蔽部材29を移動させる。
Therefore, when passing large-size paper, the shielding
これにより、第一遮蔽領域部48aによって大サイズ用紙の通紙幅W3の端部近傍から外側の範囲を覆うことができるので、非通紙領域において定着ベルト21の温度上昇を抑えることができる。
As a result, since the
なお、図8、図9、図10及び図11では、加圧ローラ22などの図示を適宜省略している。
8, 9, 10, and 11, illustration of the
このように、遮蔽部材29を設けることで、定着ベルト幅方向でハロゲンヒータ23A,23Bよりも幅の狭い用紙を連続通紙した場合でも、定着ベルト21の非通紙領域が過昇温状態になるのを抑制することができる。これにより、過昇温領域をキャンセルするために、生産性を落とす等の制御を行う必要がない。また、これに伴いハロゲンヒータ23の本数は、図5に示した定着装置20の3本から2本に低減することが可能となっている。
As described above, by providing the shielding
次に、本実施形態に係る画像形成装置100に設けられた定着装置20の特徴部について説明する。
Next, features of the fixing
図1を用いて、定着ベルト21の位置変化や温度検知センサ12の設置位置などについて説明する。図1(a)は、定着装置20を装置上方(図1(c)の矢印A方向)から見た模式図である。図1(b)は、定着装置20を定着ベルト側から加圧ローラ側を見た場合(図1(c)の矢印B方向から見た場合)における定着ベルト21の形状を示した図である。図1(c)は、定着装置20を定着ベルト幅方向から見た場合の模式図である。
The change in the position of the fixing
なお、図1中の符号8は定着ベルト21の幅方向両端部を保持し回転をガイドするガイド部材であるフランジであり、図1中の符号12は定着ベルト21の温度を検知する接触式の温度検知センサである。
Reference numeral 8 in FIG. 1 denotes a flange that is a guide member that holds both ends of the fixing
ここで、定着ベルト21は、フランジ8によって幅方向両端部のみが保持されているので、定着ベルト21の幅方向両端部の幅方向と直交する方向の断面形状(軌道位置)は、フランジ8の形状に依存する。
Here, since the fixing
一方、定着ベルト21の幅方向中央部の幅方向と直交する方向の断面形状(軌道位置)は、ニップ形成部材24や加圧ローラ22やフランジ8などの位置や形状に依存する。
On the other hand, the cross-sectional shape (orbital position) in the direction perpendicular to the width direction of the central portion in the width direction of the fixing
例えば、加圧ローラ22はしわの発生を抑制するため、図1(a)に示すように、軸方向中央部を軸方向両端部よりも凹ませた鼓形状にすることが多い。
For example, in order to suppress the generation of wrinkles, the
また、ニップ形成部材24は、定着ニップ部Nを軸方向で均一化させるため、加圧ローラ22の鼓形状や、定着ベルト21を介した加圧ローラ22からの加圧力によるニップ形成部材24の撓みを考慮した形状としている。そのため、図1(a)に示すように、定着ベルト幅方向中央部が幅方向端部よりも加圧ローラ22側に突出した凸形状であることが多い。
Further, the
その場合、定着ベルト21の幅方向中央部は、図1(b)や図1(c)の符号21bのように、定着ニップ部Nのニップ面に対して垂直方向に伸び、前記ニップ面に対して平行方向に縮んだ楕円形状になる。
In this case, the central portion in the width direction of the fixing
定着ベルト21は、歪の増大や不均一な曲率の繰り返しにより、耐久性が著しく低下するため、図1(c)の符号21aのように、略真円形状であることが望ましい。
Since the durability of the fixing
耐久性を向上させるため、定着ベルト21の幅方向端部をフランジ8により略真円形状で保持した場合、定着ベルト21の形状は、定着ベルト幅方向端部の略真円形状(符号21a)から定着ベルト幅方向中央部に向かって徐々に楕円形状(符号21b)に変化する。
In order to improve durability, when the end portion in the width direction of the fixing
ここで、定着ベルト21の温度を接触式の温度検知センサ12で検知する場合、定着ベルト21に対する温度検知センサ12の接触状態が、検知精度に大きく影響する。
Here, when the temperature of the fixing
本実施形態の定着装置20に設けられた定着ベルト21は、定着ベルト幅方向で定着ベルト21の幅方向と直交する方向の断面形状(軌道位置)が異なる。
The fixing
そのため、定着ベルト21の幅方向端部と中央部それぞれに、端部温度検知センサ12Aと中央部温度検知センサ12Bとを定着ベルト幅方向と直交する方向で同じ位置に設置すると、両者で定着ベルト21との接触状態が異なってしまう。その結果、定着ベルト幅方向における温度検知誤差が生じてしまう。
For this reason, if the end
そこで、本実施形態の定着装置20では、少なくとも定着ベルト回転時での定着ベルト21の撓みに形状に合わせて、定着ベルト表面と温度検知センサ12A,12Bとが所望の接触状態で接触する位置に、温度検知センサ12A,12Bを設けている。
Therefore, in the fixing
言い換えれば、定着ベルト21に撓みが無く剛体とした仮想の理想形状に対して、温度検知センサ12A,12Bの定着ベルト21との接触状態が定着ベルト幅方向で異なるように、温度検知センサ12A,12Bを設置している。
In other words, the
例えば、定着ベルト幅方向端部から定着ベルト幅方向中央部に向かうほど、定着ニップ部Nにおけるシート搬送方向下流側に温度検知センサ12を位置させて設ける。すなわち、図1(c)に示すように、端部温度検知センサ12Aよりも中央部温度検知センサ12Bを、定着ニップ部Nにおけるシート搬送方向下流側に位置させて設ける。
For example, the temperature detection sensor 12 is provided on the downstream side of the fixing nip N in the sheet conveyance direction from the fixing belt width direction end toward the fixing belt width direction center. That is, as shown in FIG. 1C, the center
これにより、少なくとも定着ベルト回転時の撓み形状に応じて、定着ベルト幅方向端部と定着ベルト幅方向中央部とで温度検知センサ12A,12Bの位置が最適化される。つまり、定着ベルト幅方向端部と定着ベルト幅方向中央部で定着ベルト21の撓み形状(断面形状)が異なっても、定着ベルト幅方向の各位置における温度検知センサ12A,12Bと定着ベルト21との接触状態を同じにすることができる。
Accordingly, the positions of the
よって、温度検知センサ12A,12Bと定着ベルト21との接触状態が、少なくとも定着ベルト回転時に同じような状態となるように配置することで、定着ベルト幅方向における温度検知誤差が生じるのを抑制することができる。
Therefore, by arranging the
このように、定着ベルト幅方向における温度検知誤差を抑制することで、定着ベルト21を適切な温度で加熱することができ、定着不良を抑えて良好な画像形成を行うことができる。
In this way, by suppressing the temperature detection error in the fixing belt width direction, the fixing
また、端部温度検知センサ12Aと中央部温度検知センサ12Bとを、定着ニップ部Nのシート搬送方向上流側、且つ、定着ニップ部Nのニップ面に対して鋭角の位置に配置している。 Further, the end temperature detection sensor 12 </ b> A and the center temperature detection sensor 12 </ b> B are arranged on the upstream side in the sheet conveyance direction of the fixing nip portion N and at an acute angle position with respect to the nip surface of the fixing nip portion N.
定着ベルト21には位置変動(振れ)があり、その位置変動(振れ)は定着ニップ部Nに近づくほど小さくなる。各温度検知センサ12A,12Bは、センサ本体から飛び出した板バネ状の検知部(感熱部)12a,12bで接触圧を決めている。そして、接触圧偏差を抑える(摩耗の耐久性を向上させる)ためには、位置変動(振れ)の小さい位置で各検知部12a,12bが定着ベルト21と接するように配置するのが望ましい。
The fixing
そのため、本実施形態では、定着ニップ部Nのシート搬送方向上流側から、図1(c)の略真円形状(符号21a)と楕円形状(符号21b)との交点よりも定着ニップ部Nに近い位置で、定着ベルト21と接するように温度検知センサ12を設けている。また、定着ベルト21に各温度検知センサ12A,12Bの板バネ状の検知部12a,12bと、定着ベルト21とを接触させたときに、定着ニップ部Nのニップ面と同一平面上の仮想平面に対して検知部が鋭角で傾斜するようにしている。なお、「鋭角」の角度範囲などは、バネレート等により適宜設定する。
For this reason, in this embodiment, the fixing nip portion N is located closer to the fixing nip portion N than the intersection of the substantially circular shape (reference numeral 21a) and the elliptical shape (reference numeral 21b) in FIG. The temperature detection sensor 12 is provided in contact with the fixing
図12(b)は、端部温度検知センサ12Aと中央部温度検知センサ12Bとの設置位置が、定着ベルト幅方向と直交する方向で同じ場合の模式図である。図12(b)は、端部温度検知センサ12Aと中央部温度検知センサ12Bとの設置位置を、定着ニップ部Nのニップ面に対して垂直方向で異ならせた場合の模式図である。なお、図中の符号Pは、各温度検知センサ12A,12Bの検知部12a,12bと定着ベルト21とが接触する位置である。
FIG. 12B is a schematic diagram when the installation positions of the end
図12(a)に示すように、端部温度検知センサ12Aと中央部温度検知センサ12Bとの設置位置が定着ベルト幅方向と直交する方向で同じ場合、各温度検知センサ12と定着ベルト21との接触状態は次のようになる。すなわち、図中符号21aの形状である定着ベルト21の幅方向端部と端部温度検知センサ12Aの検知部12aとは、最適な位置P1で接している。一方、図中符号21bの形状である定着ベルト21の幅方向中央部と中央部温度検知センサ12Bの検知部12bとは、最適な位置P2ではない位置P1’の位置で接することになる。
As shown in FIG. 12A, when the installation positions of the end
各温度検知センサ12A,12Bの検知部12a,12bの領域は決まっており、接触圧や接触角度が同じ程度となるように各温度検知センサ12A,12Bを設置する必要がある。そして、位置P1と位置P1’とでは、接触圧や接触角度が異なっており温度検知誤差に繋がってしまう。
The areas of the
そこで、定着ベルト幅方向端部から定着ベルト幅方向中央部に向かうほど、温度検知センサ12を定着ニップ部Nのニップ面側に位置させて設ける。すなわち、図12(b)に示すように、端部温度検知センサ12Aに対して中央部温度検知センサ12Bを、ニップ面側に距離Lだけシフトさせて設ける。
Therefore, the temperature detection sensor 12 is provided on the nip surface side of the fixing nip portion N as it goes from the fixing belt width direction end portion toward the fixing belt width direction center portion. That is, as shown in FIG. 12B, the center
これにより、位置P1における定着ベルト21の幅方向端部と端部温度検知センサ12Aの検知部12aとの接触圧や接触角度が同じ程度となる最適な位置P2で、定着ベルト21の幅方向中央部と中央部温度検知センサ12Bの検知部12bとが接することになる。
As a result, the center of the fixing
よって、定着ベルト幅方向端部と中央部とで定着ベルト21の断面形状が異なっても、定着ベルト幅方向の各位置における温度検知センサ12A,12Bと定着ベルト21との接触状態を同じにすることができる。したがって、定着ベルト幅方向における温度検知センサ12A,12Bと定着ベルト21との接触状態が異なることで、温度検知誤差が生じるのを抑制することができる。
Therefore, even if the cross-sectional shape of the fixing
なお、図1(c)のように中央部温度検知センサ12Bを端部温度検知センサ12Aに対してシート搬送方向にシフトさせるのと、図12(b)のようにニップ面側にシフトさせるのとでは、特に作用や効果に差はなくレイアウトの制約に応じて使い分ければ良い。
Note that the center
図13を用いて、定着装置20に設けられたステー部材14に対する、端部温度検知センサ12A及び中央部温度検知センサ12Bを保持する端部センサブラケット13a及び中央部センサブラケット13bの設置の仕方について説明する。
Referring to FIG. 13, the
定着ベルト幅方向に長尺なステー部材14には、端部温度検知センサ12Aや中央部温度検知センサ12Bが設置されるL字型の端部センサブラケット13a及び中央部センサブラケット13bがネジなどによって固定されている。
The
また、ステー部材14の端部センサブラケット13a及び中央部センサブラケット13bが固定させる部分の定着ベルト幅方向と直交する方向(ステー部材14の厚み方向)の高さを定着ベルト幅方向で異ならせている。
Further, the heights of the portions fixed by the
すなわち、図13に示すように、ステー部材14の端部センサブラケット13aが固定される部分に、高さHの絞り部Sを設ける。そして、端部センサブラケット13aを絞り部Sに固定することで、ステー部材14の厚み方向で、端部センサブラケット13aと中央部センサブラケット13bとの位置を異ならせている。
That is, as shown in FIG. 13, a throttle portion S having a height H is provided at a portion where the
これにより、中央部センサブラケット13bに設置した中央部温度検知センサ12Bの位置を、端部センサブラケット13aに設置した端部温度検知センサ12Aの位置よりも、絞り部の高さH分だけ、定着ニップ部Nのニップ面側にシフトさせることができる。
As a result, the position of the central
また、ステー部材14に設けた絞り部Sの高さHを変更することで、中央部温度検知センサ12Bのニップ面側へのシフト量(距離L)を調整することができる。その結果、端部センサブラケット13aと中央部センサブラケット13bとを共通化することができ、コストアップを抑制することができる。
Moreover, the shift amount (distance L) to the nip surface side of the center part
図14は、センサブラケット13の他の形状を示した模式図である。
図13に示したように、ステー部材14の絞り部Sにセンサブラケット13を設置した場合、絞り部Sの寸法精度がでにくいため、積上げ誤差が大きくなり、検知精度が低下するおそれがある。また、寸法精度を確保するために、矯正等の加工工程を追加するとコストアップを招くおそれがある。
FIG. 14 is a schematic view showing another shape of the
As shown in FIG. 13, when the
そこで、中央部温度検知センサ12Bの位置を端部温度検知センサ12Aの位置よりも、シート搬送方向やニップ面側にシフト可能なように、1つのセンサブラケット13に端部温度検知センサ12Aと中央部温度検知センサ12Bとを設置する。
Therefore, the end
これにより、ステー部材14に図13に示すような絞り部Sを設けることなく、検知誤差やコストアップを抑制することができる。 Thereby, a detection error and a cost increase can be suppressed without providing the diaphragm member S as shown in FIG.
例えば、図14(a)のように、センサブラケット13に定着ニップ部Nにおけるシート搬送方向で段差を設け、段差の高いほうであり定着ベルト幅方向端部に対応する設置位置に、端部温度検知センサ12Aを設置する。そして、段差の低いほうであり定着ベルト幅方向中央部に対応する設置位置に、中央部温度検知センサ12Bを設置する。
For example, as shown in FIG. 14A, the
これにより、センサブラケット13をステー部材14に固定することで、中央部温度検知センサ12Bを端部温度検知センサ12Aよりもシート搬送方向にシフトさせて位置させることが可能となる。
Accordingly, by fixing the
また、図14(b)のように、センサブラケット13のセンサ設置面に対して、端部温度検知センサ12Aよりも中央部温度検知センサ12Bを、センサブラケット幅方向(定着ベルト幅方向と同方向)と直交する方向に、距離Lだけシフトさせて設置する。
Further, as shown in FIG. 14B, the center
これにより、センサブラケット13をステー部材14に固定することで、中央部温度検知センサ12Bを端部温度検知センサ12Aよりも、ニップ面側にシフトさせて位置させることが可能となる。
Thus, by fixing the
図14(a)や図14(b)に示すようなセンサブラケット13を用いることで、ステー部材14から図13に示すような絞り部Sを無くすことができ、コストアップを抑えつつ、検知誤差を抑制することができる。
By using the
以上、本発明を好適な実施例に基づき説明したが、本発明は上記実施例で説明したものに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。 The present invention has been described based on the preferred embodiments. However, the present invention is not limited to those described in the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様A)
定着装置20などの定着装置において、回転可能な無端状の定着ベルト21などの定着ベルトと、前記定着ベルトの外周面に接触する加圧ローラ22などの接触部材と、前記定着ベルトの内周側に配置され当該定着ベルトを介して前記接触部材と当接しニップ部を形成するニップ形成部材24などのニップ形成部材と、前記定着ベルトを直接または間接的に加熱するハロゲンヒータ23などの加熱手段と、定着ベルトの幅方向両端部の内周面と接触可能に設けられ、当該定着ベルトの回転をガイドするフランジ8などのガイド部材と、前記定着ベルトに接触し当該定着ベルトの温度を検知する、当該定着ベルト幅方向に複数配置された温度検知センサ12A,12Bなどの複数の温度検知手段とを備え、前記温度検知手段は、少なくとも前記定着ベルト回転時での当該定着ベルトの撓み形状に合わせて、当該定着ベルト表面と同一の接触状態で接触する位置にそれぞれ配置されている。
(態様A)においては、定着ベルト幅方向の各位置における定着ベルトの撓み形状(断面形状)に合わせて、複数の温度検知手段を設ける。これにより、定着ベルト幅方向端部や幅方向中央部などで定着ベルトの撓み形状(断面形状)が異なっても、定着ベルト幅方向の各位置における各温度検知手段と定着ベルト表面との接触状態を同じにすることができる。よって、各温度検知手段と定着ベルト表面との接触状態が異なることで、定着ベルト幅方向における温度検知誤差が生じるのを抑制することができる。
(態様B)
(態様A)において、定着ベルト幅方向と直交する方向における前記複数の温度検知手段の設置位置が異なる。これによれば、上記実施形態について説明したように、定着ベルトの形状に合わせて各温度検知手段の位置を変更し、各温度検知手段の設置位置を最適化することができる。
(態様C)
(態様A)または(態様B)において、定着ベルト幅方向端部から定着ベルト幅方向中央部に向かうほど、前記温度検知手段を前記ニップ部のニップ面側に位置させて設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、定着ベルト幅方向の各位置における定着ベルトの断面形状に応じて、各温度検知手段の設置位置を最適化することができる。
(態様D)
(態様A)または(態様B)において、定着ベルト幅方向端部から定着ベルト幅方向中央部に向かうほど、前記温度検知手段をニップ面側に位置させて設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、定着ベルト幅方向の各位置における定着ベルトの断面形状に応じて、各温度検知手段の設置位置を最適化することができる。
(態様E)
(態様D)において、各温度検知手段を保持する端部センサブラケット13aや中央部センサブラケット13bなどの複数の保持部材と、前記複数の保持部材が固定される定着ベルト幅方向に長尺なステー部材14などの固定部材とを有しており、前記固定部材の各保持部材が固定させる部分の定着ベルト幅方向と直交する方向の高さを定着ベルト幅方向で異ならせた。これによれば、上記実施形態について説明したように、各温度検知手段を保持する保持部材を共通化することができ、コストアップを抑制することができる。
(態様F)
(態様A)、(態様B)、(態様C)または(態様D)において、前記温度検知手段を保持するセンサブラケット13などの保持部材を有しており、前記保持部材は、定着ベルト幅方向端部と定着ベルト幅方向中央部との少なくとも2箇所に対応する複数の温度検知手段設置部を有する。これによれば、上記実施形態について説明したように、温度検知誤差やコストアップを抑制することができる。
(態様G)
(態様A)、(態様B)、(態様C)、(態様D)、(態様E)または(態様F)において、前記温度検知手段は、前記保持部材に保持されるセンサ本体などの保持部と、当該保持部から飛び出した板バネ状の検知部12a,12bなどの検知部とを有しており、定着ベルト表面に当該検知部を接触させて前記定着ベルトの温度検知を行う。このような構成の温度検知手段を用いた場合に、より効果的に温度検知誤差が生じるのを抑制することができる。
(態様H)
感光体ドラム120などの像担持体と、像担持体上にトナー像を形成する現像装置40などのトナー像形成手段と、前記トナー像を前記像担持体上から記録材上に転写する転写ベルトユニット10などの転写手段と、前記記録材上に転写されたトナー像を当該記録材に定着させる定着装置20などの定着手段とを備えた画像形成装置において、前記定着手段として、(態様A)、(態様B)、(態様C)、(態様D)、(態様E)、(態様F)または(態様G)の定着装置を用いる。これによれば、上記実施形態について説明したように、定着ベルト幅方向における温度検知誤差を抑制し、定着不良を抑えて良好な画像形成を行うことができる。
What has been described above is merely an example, and the present invention has a specific effect for each of the following modes.
(Aspect A)
In a fixing device such as the fixing
In (Aspect A), a plurality of temperature detection means are provided in accordance with the bending shape (cross-sectional shape) of the fixing belt at each position in the fixing belt width direction. As a result, even if the bending shape (cross-sectional shape) of the fixing belt differs at the fixing belt width direction end portion or the width direction center portion, the contact state between each temperature detecting means and the fixing belt surface at each position in the fixing belt width direction Can be the same. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of temperature detection errors in the fixing belt width direction due to different contact states between the temperature detection means and the fixing belt surface.
(Aspect B)
In (Aspect A), the installation positions of the plurality of temperature detection units in a direction orthogonal to the fixing belt width direction are different. According to this, as described in the above embodiment, the position of each temperature detection means can be changed in accordance with the shape of the fixing belt, and the installation position of each temperature detection means can be optimized.
(Aspect C)
In (Aspect A) or (Aspect B), the temperature detecting means is provided on the nip surface side of the nip portion as it goes from the end portion in the fixing belt width direction toward the center portion in the fixing belt width direction. According to this, as described in the above embodiment, the installation position of each temperature detection unit can be optimized according to the cross-sectional shape of the fixing belt at each position in the fixing belt width direction.
(Aspect D)
In (Aspect A) or (Aspect B), the temperature detecting means is provided on the nip surface side from the end in the fixing belt width direction toward the center in the fixing belt width direction. According to this, as described in the above embodiment, the installation position of each temperature detection unit can be optimized according to the cross-sectional shape of the fixing belt at each position in the fixing belt width direction.
(Aspect E)
In (Aspect D), a plurality of holding members such as an
(Aspect F)
In (Aspect A), (Aspect B), (Aspect C), or (Aspect D), a holding member such as a
(Aspect G)
In (Aspect A), (Aspect B), (Aspect C), (Aspect D), (Aspect E) or (Aspect F), the temperature detecting means is a holding part such as a sensor main body held by the holding member. And detection units such as leaf
(Aspect H)
An image carrier such as a photosensitive drum 120, a toner image forming unit such as a developing device 40 that forms a toner image on the image carrier, and a transfer belt that transfers the toner image from the image carrier onto a recording material. In an image forming apparatus including a transfer unit such as the unit 10 and a fixing unit such as a fixing
3 給送ローラ
4 レジストローラ対
5 二次転写ローラ
6 光書込装置
7 排紙ローラ対
8 フランジ
9 トナーボトル
10 転写ベルトユニット
11 中間転写ベルト
12 温度検知センサ
12A 端部温度検知センサ
12a 検知部
12B 中央部温度検知センサ
12b 検知部
13 センサブラケット
13a 端部センサブラケット
13b 中央部センサブラケット
14 ステー部材
17 排紙トレイ
20 定着装置
21 定着ベルト
22 加圧ローラ
22a 芯金
22b 弾性層
22c 離型層
23 ハロゲンヒータ
23A ハロゲンヒータ
23B ハロゲンヒータ
24 ニップ形成部材
25 ステー
26 反射部材
27 温度センサ
28 分離部材
29 遮蔽部材
30 帯電装置
40 現像装置
48 遮蔽部
48a 第一遮蔽領域部
48c 第三遮蔽領域部
48b 第二遮蔽領域部
49 連結部
50 クリーニング装置
61 用紙給送装置
71 転写装置
72 駆動ローラ
73 従動ローラ
100 画像形成装置
112 一次転写ローラ
113 転写ベルトクリーニング装置
120 感光体ドラム
200 金属熱伝導体
300 熱源
400 加圧ローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 Feed roller 4 Registration roller pair 5 Secondary transfer roller 6 Optical writing device 7 Paper discharge roller pair 8 Flange 9 Toner bottle 10 Transfer belt unit 11 Intermediate transfer belt 12
Claims (8)
前記定着ベルトの外周面に接触する接触部材と、
前記定着ベルトの内周側に配置され該定着ベルトを介して前記接触部材と当接しニップ部を形成するニップ形成部材と、
前記定着ベルトを直接または間接的に加熱する加熱手段と、
前記定着ベルトの幅方向両端部の内周面と接触可能に設けられ、該定着ベルトの回転をガイドするガイド部材と、
前記定着ベルトに接触し該定着ベルトの温度を検知する、該定着ベルト幅方向に複数配置された温度検知手段とを備え、
前記温度検知手段は、少なくとも前記定着ベルト回転時での該定着ベルトの撓み形状に合わせて、該定着ベルト表面と同一の接触状態で接触する位置にそれぞれ配置されたことを特徴とする定着装置。 A rotatable endless fixing belt;
A contact member in contact with the outer peripheral surface of the fixing belt;
A nip forming member disposed on the inner peripheral side of the fixing belt and contacting the contact member via the fixing belt to form a nip portion;
Heating means for directly or indirectly heating the fixing belt;
A guide member provided so as to be able to come into contact with the inner peripheral surfaces of both ends in the width direction of the fixing belt, and for guiding the rotation of the fixing belt;
A plurality of temperature detecting means arranged in the width direction of the fixing belt for detecting the temperature of the fixing belt in contact with the fixing belt;
The fixing device according to claim 1, wherein the temperature detecting means is arranged at a position in contact with the surface of the fixing belt in the same contact state in accordance with at least a bending shape of the fixing belt when the fixing belt is rotated.
定着ベルト幅方向と直交する方向における前記複数の温度検知手段の設置位置が異なることを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1.
A fixing device characterized in that installation positions of the plurality of temperature detection units in a direction orthogonal to a fixing belt width direction are different.
定着ベルト幅方向端部から定着ベルト幅方向中央部に向かうほど、前記ニップ部におけるシート搬送方向下流側に前記温度検知手段を位置させて設けたことを特徴とする定着装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The fixing device is characterized in that the temperature detection unit is provided on the downstream side of the nip portion in the sheet conveyance direction from the fixing belt width direction end portion toward the fixing belt width direction central portion.
定着ベルト幅方向端部から定着ベルト幅方向中央部に向かうほど、前記温度検知手段を前記ニップ部のニップ面側に位置させて設けたことを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1 or 2,
The fixing device, wherein the temperature detecting means is provided on the nip surface side of the nip portion from the end portion in the fixing belt width direction toward the center portion in the fixing belt width direction.
各温度検知手段を保持する複数の保持部材と、
前記複数の保持部材が固定される定着ベルト幅方向に長尺な固定部材とを有しており、
前記固定部材の各保持部材が固定させる部分の定着ベルト幅方向と直交する方向の高さを定着ベルト幅方向で異ならせたことを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 4.
A plurality of holding members for holding each temperature detection means;
A fixing member elongated in the fixing belt width direction to which the plurality of holding members are fixed;
A fixing device characterized in that a height of a portion of the fixing member fixed by each holding member in a direction perpendicular to the fixing belt width direction is varied in the fixing belt width direction.
前記温度検知手段を保持する保持部材を有しており、
前記保持部材は、定着ベルト幅方向端部と定着ベルト幅方向中央部との少なくとも2箇所に対応する複数の温度検知手段設置部を有することを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1, 2, 3 or 4.
A holding member for holding the temperature detecting means;
The fixing device includes a plurality of temperature detection means installation portions corresponding to at least two locations of an end portion in the fixing belt width direction and a central portion in the fixing belt width direction.
前記温度検知手段は、保持部材に保持される保持部と、該保持部から飛び出した板バネ状の検知部とを有しており、定着ベルト表面に該検知部を接触させて前記定着ベルトの温度検知を行うことを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6.
The temperature detection means has a holding portion held by a holding member and a leaf spring-like detection portion protruding from the holding portion, and the detection portion is brought into contact with the surface of the fixing belt so that the fixing belt A fixing device that performs temperature detection.
像担持体上にトナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像を前記像担持体上から記録材上に転写する転写手段と、
前記記録材上に転写されたトナー像を該記録材に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、
前記定着手段として、請求項1、2、3、4、5、6または7の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier;
Toner image forming means for forming a toner image on the image carrier;
Transfer means for transferring the toner image from the image carrier onto a recording material;
An image forming apparatus comprising: a fixing unit that fixes the toner image transferred onto the recording material to the recording material;
An image forming apparatus using the fixing device according to claim 1, as the fixing unit.
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