JP6578666B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本願発明は、記録材上の未定着トナー像を定着させる定着装置と、これを備えた画像形成装置とに関する。画像形成装置には、複写機、プリンター、ファクシミリ及びこれらの機能を複合的に備えた複合機といった各種のものが含まれる。 The present invention relates to a fixing device that fixes an unfixed toner image on a recording material, and an image forming apparatus including the fixing device. The image forming apparatus includes various apparatuses such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, and a multifunction machine having these functions in a complex manner.
近年、電子写真方式を採用した画像形成装置では、記録材上の未定着トナー像を加熱する定着ローラーとこれに圧接する加圧ローラーとの間の定着ニップ部に、未定着トナー像を転写した記録材を搬送し加熱及び加圧することによって、トナー像を記録材に定着させることが広く行われている。この種の定着装置としては、例えば、定着ローラーの外周部に無端状ベルトを巻き掛けて、この無端状ベルトを介して記録材上の未定着トナー像を加熱するものがある。 In recent years, in an image forming apparatus employing an electrophotographic system, an unfixed toner image is transferred to a fixing nip portion between a fixing roller that heats an unfixed toner image on a recording material and a pressure roller that is in pressure contact with the fixing roller. It is widely performed to fix a toner image on a recording material by conveying the recording material and heating and pressurizing it. As this type of fixing device, for example, an endless belt is wound around an outer peripheral portion of a fixing roller, and an unfixed toner image on a recording material is heated via the endless belt.
この種のベルト式定着装置では、無端状ベルトは、この無端状ベルトを張架する定着ローラー等の支持ローラーには固定されておらず、支持ローラーの回転に伴って種々の要因(例えば、支持ローラーの傾きや、支持ローラーの膨張など)によって支持ローラーの軸方向への移動(蛇行または片寄り)が発生し得る。そのため、支持ローラーの軸方向両端部には、通常、無端状ベルトのこのような移動を制限するための規制部材が設けられている。しかしながら、このような規制部材に無端状ベルトの端部が接触することによって、無端状ベルトに亀裂が生じるという問題がある。 In this type of belt-type fixing device, the endless belt is not fixed to a support roller such as a fixing roller that stretches the endless belt, and various factors (for example, support The movement of the support roller in the axial direction (meandering or offset) may occur due to the inclination of the roller or the expansion of the support roller. Therefore, a regulating member for restricting such movement of the endless belt is usually provided at both axial ends of the support roller. However, there is a problem that the endless belt is cracked when the end of the endless belt comes into contact with such a regulating member.
一方、先行技術として、特許文献1には、ベルト状のウェブを支持する蛇行検出ローラーの形状を逆クラウン形状とすることによって、ウェブの蛇行に応じて蛇行検出ローラーの軸端が変位するように構成したウェブ搬送装置が開示されている。このウェブ搬送装置では、蛇行検出ローラーの両軸端にそれぞれ接続された支持バネの伸縮変化を測定することによって、ウェブの蛇行量が算出される。また、蛇行検出ローラーの軸には独立して回転可能な2つの差動ローラーが装着されており、算出された蛇行量に応じて差動ローラーの回転速度を電磁ブレーキにより低減することによって、ウェブの蛇行が補正される。
On the other hand, as a prior art, in
なお、特許文献1には、電磁ブレーキの代わりに、フレームに固定支持された摩擦部材を用いて差動ローラーの回転速度を変化させる構成についても開示されている。この構成では、前述したように、ウェブの蛇行に応じて蛇行検出ローラーの軸端が変位する(すなわち、蛇行検出ローラーの軸が傾く)と、その結果として、差動ローラーがフレームに固定支持された摩擦部材に接近および当接し、差動ローラーの回転速度が低減する。
しかしながら、特許文献1に開示されている技術を前述のようなベルト式定着装置に適用する場合には、以下のような問題がある。
However, when the technique disclosed in
すなわち、支持ローラーの形状を逆クラウン形状とすると、無端状ベルトの端部に大きな応力が生じるため、無端状ベルトの端部が破損しやすいという問題がある。 That is, when the shape of the support roller is an inverted crown shape, a large stress is generated at the end portion of the endless belt, so that the end portion of the endless belt is likely to be damaged.
また、2つの差動ローラーの間に隙間が生じ得るため、この隙間によって無端状ベルトの温度の均一化が阻害され、記録材上の画像品質(光沢)に悪影響を与えてしまうという問題がある。 In addition, since a gap may be formed between the two differential rollers, the gap prevents the temperature of the endless belt from being uniformed, thereby adversely affecting the image quality (gloss) on the recording material. .
また、電磁ブレーキを用いる構成では、電磁ブレーキが高温に長期間さらされることによる磁力低下が懸念され、ブレーキ動作が不安定になるという問題がある。さらに、コストが高くなるという問題もある。 Further, in the configuration using the electromagnetic brake, there is a concern that the magnetic force is lowered due to the electromagnetic brake being exposed to a high temperature for a long time, and there is a problem that the brake operation becomes unstable. Furthermore, there is a problem that the cost becomes high.
また、電磁ブレーキを用いる構成とフレームに固定支持された摩擦部材を用いる構成の、いずれの構成であっても、蛇行検出ローラーの軸が傾き得るように構成する必要があるため、無端状ベルトを安定して支持することができず、定着ニップ部の形成に悪影響を及ぼすおそれがある。その結果、定着ニップ部における記録材の搬送速度に左右差が生じて、紙しわや画像乱れを引き起こしてしまうという問題がある。 In addition, it is necessary to configure the shaft of the meandering detection roller so that the shaft of the meandering detection roller can be tilted regardless of the configuration using the electromagnetic brake or the configuration using the friction member fixedly supported by the frame. It cannot be stably supported and may adversely affect the formation of the fixing nip portion. As a result, there is a problem in that the recording material conveyance speed in the fixing nip portion has a left-right difference, causing paper wrinkles and image distortion.
本願発明は上記のような問題に鑑み成されたものであり、無端状ベルトの破損を抑制しつつ、幅方向に関する無端状ベルトの位置を制御することが可能な定着装置、並びに、これを備えた画像形成装置を提供することを技術的課題としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and includes a fixing device capable of controlling the position of the endless belt in the width direction while suppressing breakage of the endless belt, and the fixing device. It is a technical problem to provide an image forming apparatus.
請求項1の発明は、記録材上の未定着トナー像を定着させる定着装置であって、定着ニップ部を形成するための第1ローラーと、共通軸に沿って設けられた、同一外径を有する、互いに独立して回転可能な第1端ローラー部、中央ローラー部および第2端ローラー部を含む第2ローラーと、前記第1ローラーおよび前記第2ローラーを含む少なくとも2つのローラーに張架した無端状ベルトと、幅方向に関する前記無端状ベルトの位置または変位を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基いて、前記第1端ローラー部または前記第2端ローラー部に選択的に摩擦力を付与する摩擦力付与手段とを備え、前記中央ローラー部は、前記共通軸方向に関して、前記定着ニップ部において前記記録材に当接し得る前記無端状ベルト上の領域に対応する最大当接範囲を完全にカバーしつつ、前記無端状ベルトが位置する範囲を超えないように、その長さおよび位置が決められており、前記第1端ローラー部および前記第2端ローラー部は、前記共通軸方向に関して、前記最大当接範囲の外側で前記無端状ベルトに当接する位置に設けられているというものである。
The invention of
請求項2の発明は、記録材上の未定着トナー像を定着させる定着装置であって、定着ニップ部を形成するための第1ローラーと、共通軸に沿って設けられた、同一外径を有する、互いに独立して回転可能な第1端ローラー部、中央ローラー部および第2端ローラー部を含む第2ローラーと、前記第1ローラーおよび前記第2ローラーを含む少なくとも2つのローラーに張架した無端状ベルトと、幅方向に関する前記無端状ベルトの位置または変位を検出する検出手段と、前記検出手段の検出結果に基いて、前記第1端ローラー部または前記第2端ローラー部に選択的に摩擦力を付与する摩擦力付与手段とを備え、前記摩擦力付与手段は、前記第2ローラーの軸に対して平行な軸を有する軸部材と、前記軸部材上に、前記第1端ローラー部および前記第2端ローラー部にそれぞれ対向する位置に互いに異なる向きに固定された2つの押圧部材と、前記軸部材を前記検出手段の検出結果に応じて異なる方向に回転させることによって、前記2つの押圧部材のいずれか一方を、対応する前記第1端ローラー部または前記第2端ローラー部に当接させる駆動手段とを備えているというものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a fixing device for fixing an unfixed toner image on a recording material, the first roller for forming a fixing nip portion, and the same outer diameter provided along a common axis. The first roller unit including a first roller unit, a central roller unit, and a second roller unit that are rotatable independently of each other, and at least two rollers including the first roller and the second roller. An endless belt, detection means for detecting the position or displacement of the endless belt in the width direction, and the first end roller section or the second end roller section selectively based on the detection result of the detection means and a frictional force applying means for applying a frictional force, the frictional force applying means, said shaft member having an axis parallel to the axis of the second roller, on the shaft member, the first end roller Department and Two pressing members fixed in different directions from each other at positions opposite to the second end roller part, and the two pressing members by rotating the shaft member in different directions according to the detection result of the detecting means. Drive means for bringing either one of the members into contact with the corresponding first end roller portion or second end roller portion is provided.
請求項3の発明は、請求項1に記載の定着装置において、前記摩擦力付与手段は、前記第2ローラーの軸に対して平行な軸を有する軸部材と、前記軸部材上に、前記第1端ローラー部および前記第2端ローラー部にそれぞれ対向する位置に互いに異なる向きに固定された2つの押圧部材と、前記軸部材を前記検出手段の検出結果に応じて異なる方向に回転させることによって、前記2つの押圧部材のいずれか一方を、対応する前記第1端ローラー部または前記第2端ローラー部に当接させる駆動手段とを備えているというものである。 According to a third aspect of the present invention, in the fixing device according to the first aspect, the frictional force applying means includes a shaft member having an axis parallel to an axis of the second roller, and the shaft member on the shaft member. By rotating two pressing members fixed in different directions at positions facing the first end roller portion and the second end roller portion, respectively, and the shaft member in different directions according to the detection result of the detection means And driving means for bringing either one of the two pressing members into contact with the corresponding first end roller portion or second end roller portion.
請求項4の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の定着装置において、前記摩擦力付与手段は、前記定着ニップ部における前記記録材の搬送速度に応じて異なる大きさの摩擦力を付与する摩擦力制御手段を備えているというものである。 A fourth aspect of the present invention, in the fixing device according to any one of claims 1-3, wherein the frictional force applying means, the friction of the recording medium in accordance with the conveyance speed different sizes of in the fixing nip portion Friction force control means for applying force is provided.
請求項5の発明は画像形成装置に係り、請求項1〜4のうちいずれかに記載の定着装置を備えているというものである。 A fifth aspect of the present invention relates to an image forming apparatus, and includes the fixing device according to any one of the first to fourth aspects.
本願発明によると、幅方向に関する無端状ベルトの位置または変位の検出結果に基いて、第1端ローラー部または第2端ローラー部に選択的に摩擦力が付与されて、その回転速度が低減される。よって、第1端ローラー部と第2端ローラー部の回転速度に差を生じさせて、幅方向に関する無端状ベルトの位置を変化させることができる。 According to the present invention, a frictional force is selectively applied to the first end roller portion or the second end roller portion based on the detection result of the position or displacement of the endless belt in the width direction, and the rotation speed is reduced. The Therefore, the position of the endless belt in the width direction can be changed by causing a difference in the rotation speed between the first end roller portion and the second end roller portion.
また、3つのローラー部(第1端ローラー部、中央ローラー部および第2端ローラー部)が同一外径を有しているので、無端状ベルトの端部に大きな応力が生じることがなく、無端状ベルトの破損を抑制することができる。 In addition, since the three roller parts (the first end roller part, the central roller part, and the second end roller part) have the same outer diameter, a large stress does not occur at the end of the endless belt, and the endless Damage to the belt can be suppressed.
以下に、本願発明を具現化した実施形態を、画像形成装置の一例であるタンデム方式のカラーデジタルプリンター(以下、プリンターと称する)に適用した場合の図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において必要に応じて特定の方向や位置を示す用語(例えば「左右」「上下」等)を用いる場合は、図1において紙面に直交した方向を正面視とし、これを基準にしている。これらの用語は説明の便宜のために用いたものであり、本願発明の技術的範囲を限定するものではない。 Hereinafter, an embodiment embodying the present invention will be described with reference to the drawings when applied to a tandem color digital printer (hereinafter referred to as a printer) which is an example of an image forming apparatus. In addition, in the following description, when using a term indicating a specific direction or position (for example, “left / right”, “up / down”, etc.) as necessary, the direction orthogonal to the paper surface in FIG. ing. These terms are used for convenience of explanation, and do not limit the technical scope of the present invention.
(1).プリンターの概要
まず、図1を参照しながら、プリンター1の概要を説明する。図1に示すように、プリンター1は、その筐体2内に、画像プロセス装置3、給紙装置4、及び定着装置5等を備えている。詳細は図示していないが、プリンター1は、例えばLANといったネットワークに接続されていて、外部端末(図示省略)からの印刷指令を受け付けると、当該指令に基づいて印刷を実行するように構成されている。
(1). Overview of Printer First, an overview of the
筐体2内の下部に位置する給紙装置4は、記録材Pを収容する給紙カセット21、給紙カセット21内の記録材Pを最上層から繰り出すピックアップローラー22、繰り出された記録材Pを1枚ずつに分離する一対の分離ローラー23、及び、1枚に分離された記録材Pを所定のタイミングにて画像プロセス装置3に搬送する一対のタイミングローラー24等を備えている。各給紙カセット21内の記録材Pは、ピックアップローラー22及び分離ローラー23の回転にて、最上層のものから1枚ずつ搬送経路30に送り出される。搬送経路30は、給紙装置4の給紙カセット21から、タイミングローラー対24のニップ部、画像プロセス装置3の二次転写ニップ部、及び定着装置5の定着ニップ部33(図2参照)を経て、筐体2上部にある排出ローラー対26に至る。
The paper feeding device 4 located at the lower part in the
給紙カセット21内の記録材Pは、通紙幅(搬送方向Sと直交する幅寸法)の中央を基準にして、搬送経路30に向けて搬送方向Sに搬送するセンター基準にセットされる。図示は省略するが、給紙カセット21内には、給紙前の記録材Pをセンター基準に幅寄せする一対の側部規制板を備えている。一対の側部規制板は、通紙幅方向(搬送方向Sと直交する方向)に互いに連動して遠近移動するように構成されている。給紙カセット21内の記録材Pを一対の側部規制板にて通紙幅方向両側から挟持することによって、給紙カセット21内の記録材Pがその規格に拘らずセンター基準にセットされる。従って、画像プロセス装置3での転写処理や、定着装置5での定着処理もセンター基準で実行される。
The recording material P in the
給紙装置4の上方に位置する画像プロセス装置3は、像担持体の一例である感光体ドラム13上に形成されたトナー像を記録材Pに転写する役割を担うものであり、中間転写体としての中間転写ベルト6、並びに、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の各色に対応する計4つの作像部7等を備えている。
The
中間転写ベルト6は導電性を有する素材からなる無端状のものであり、像担持体の一例でもある。中間転写ベルト6は、筐体2内の中央部右側に位置する駆動ローラー8と、同じく中央部左側に位置する従動ローラー9とに巻き掛けられている。主モーター(図示省略)の動力伝達にて駆動ローラー8を図1の反時計方向に回転させることにより、中間転写ベルト6は図1の反時計方向に周回する。
The
中間転写ベルト6のうち駆動ローラー8に巻き掛けられた部分の外周側には、二次転写ローラー10が配置されている。二次転写ローラー10は中間転写ベルト6に当接していて、中間転写ベルト6と二次転写ローラー10との間(当接部分)が二次転写領域としての二次転写ニップ部になっている。二次転写ローラー10は、中間転写ベルト6の回転に伴って、又は二次転写ニップ部に挟持搬送される記録材Pの移動に伴って、図1の時計方向に回転する。中間転写ベルト6のうち従動ローラー9に巻き掛けられた部分の外周側には、中間転写ベルト6上の未転写トナーを除去する転写ベルトクリーナー12が配置されている。転写ベルトクリーナー12は中間転写ベルト6に当接している。
A
4つの作像部7は、中間転写ベルト6の下方において、図1の左からイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の順に、中間転写ベルト6に沿って並べて配置されている。図1では説明の便宜上、各作像部7に、再現色に応じて符号Y,M,C,Kを添えている。各作像部7は図1の時計方向に回転する像担持体の一例としての感光体ドラム13を備えている。感光体ドラム13の周囲には、図1における時計回りの回転方向に沿って順に、帯電装置14、露光装置19、現像装置15、一次転写ローラー16及び感光体クリーナー17が配置されている。
The four image forming units 7 are arranged along the
感光体ドラム13は負帯電性のものであり、主モーターからの動力伝達によって図1の時計方向に回転するように構成されている。帯電装置14は、感光体ドラムの表面を一様に帯電させるものである。現像装置15は、負の極性を呈するトナーを利用して、感光体ドラム13上に形成された静電潜像を反転現像にて顕在化させるものである。
The
一次転写ローラー16は中間転写ベルト6の内周側に位置していて、中間転写ベルト6を挟んで、対応する作像部7の感光体ドラム13に対峙している。一次転写ローラー16も、中間転写ベルト6の回転に伴って図1の反時計方向に回転する。中間転写ベルト6と一次転写ローラー16との間(当接部分)は一次転写領域としての一次転写ニップ部になっている。感光体クリーナー17は、感光体ドラム13上に残留する未転写トナーを除去するためのものであり、感光体ドラム13に当接している。4つの作像部7の下方には露光装置19が配置されている。露光装置19は、外部端末等からの画像情報に基づき、レーザー光によって各感光体ドラム13に静電潜像を形成するものである。
The
各作像部7は、感光体ドラム13、帯電装置14、露光装置19、現像装置15及び感光体クリーナー17をひとまとまりにハウジング20内に収容してカートリッジ化(一体構造化)されていて、いわゆるプロセスカートリッジとして筐体2に交換可能(着脱可能)に装着されている。なお、中間転写ベルト6の上方には、各現像装置15に供給されるトナーを収容するホッパー(図示省略)が配置されている。
Each image forming unit 7 is a cartridge (integrated structure) in which the
各作像部7において、帯電装置14にて帯電される感光体ドラム13に、露光装置19から画像信号に対応したレーザー光が投射されると、静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置15から供給されるトナーにて反転現像されて各色のトナー像となる。各感光体ドラム13上のトナー像は、それぞれ対応した一次転写ニップ部において、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で、感光体ドラム13から中間転写ベルト6の外周面に一次転写されて重ねられる。感光体ドラム13に残った未転写トナーは感光体クリーナー17にて掻き取られ、感光体ドラム13上から取り除かれる。そして、記録材Pが二次転写ニップ部を通過する際に、重ね合わせられた4色のトナー像が記録材Pに一括して二次転写される。中間転写ベルト6に残った未転写トナーは転写ベルトクリーナー12にて掻き取られ、中間転写ベルト6上から取り除かれる。
In each image forming unit 7, when a laser beam corresponding to an image signal is projected from the
二次転写ローラー10の上方に位置する定着装置5は、定着回転部材31とこれに圧接する加圧回転部材32とを備えている。定着回転部材31と加圧回転部材32との当接部分が定着領域である定着ニップ部33になっている。二次転写ニップ部を通過して未定着トナー像を載せた記録材Pは、定着回転部材31と加圧回転部材32との間の定着ニップ部33を通過する際に加熱・加圧され、記録材P上にトナー像が定着される。その後、記録材Pは、排出ローラー対26の回転にて排紙トレイ27上に排出される。
The fixing
筐体2内部のうち画像プロセス装置3と給紙装置4との間には、プリンター1の制御全般を司る制御部28が配置されている。制御部28には、各種演算処理、記憶及び制御を実行するコントローラー(図示省略)が内蔵されている。
A control unit 28 that performs overall control of the
(2).定着装置の構造
次に、図2を参照しながら、定着装置5の構造について説明する。前述の通り、定着装置5は、互いに通紙幅方向に延びて圧接した状態で回転可能な定着回転部材31及び加圧回転部材32を備えている。
(2). Next, the structure of the fixing
定着回転部材31は、定着ローラー41と、テンションローラー42と、定着ローラー41およびテンションローラー42の外周側に位置するベルト体としての定着ベルト43を備えている。定着ローラー41およびテンションローラー42は、いずれも通紙幅方向に長い円柱状に形成している。定着ローラー41は、定着ニップ部33形成のために、定着ベルト43を内側から押圧するものである。定着ローラー41の通紙幅方向両端側は、筐体2内のフレームに回転可能に軸支している。定着ローラー41は、Φ20mmのSUS製芯金上にシリコーンスポンジが被覆されており外径Φ49.8mm幅350mmでローラー上硬度が、高分子計器株式会社製ゴム硬度計 Asker C型硬度計 荷重9.8Nにて30°から50°の範囲に加工されている。
The fixing
テンションローラー42は、定着ベルト43に張力を与えて定着ベルト43のたわみを防止するように、引っ張りコイルばね(図示省略)を介して、筐体2内のフレームに回転可能に支持されている。テンションローラー42は、定着ローラー41に対して平行な姿勢になるように支持されている。テンションローラー42の詳細な構造については後述する。
The
定着ベルト43は、定着回転部材31の外周部を構成する無端状のものである。定着ベルト43は通紙幅方向に長い筒形状のものであり、テンションローラー42により付与される張力によって筒形状を保持している。定着ベルト43は複数層構造に構成していて、定着ベルト43の複数層構造の中には磁性金属層を含んでいる。定着ベルト43は、外側から順に、離型層、弾性を有する弾性層、発熱層である磁性金属層を有する構成である。各層の構成の一例としては、離型層はフッ素樹脂層などで構成され、弾性層はシリコーンゴムなどで構成される。磁性金属層(発熱層)は、Ni、SUS、Fe等の導電性材料を含むものである。具体的には、定着ベルト43は、Φ80mm 幅380mmの無端状ベルトであり内部からの構造として、磁性金属層はNi(40μm)上にCu(10μm)Ni(1μm)の積層めっき層を設けてあり、磁性金属層を構成している。磁性金属層の外側にシリコーンゴム層を140μmから200μm設け最外層には、接着層を施しPFAチューブ30μm〜50μmが被覆されている。
The fixing
定着ベルト43の通紙幅方向外側には、定着ベルト43の通紙幅方向の端部位置を検出する端部検出センサー44を配置している。端部検出センサー44は、例えば光センサー等により定着ベルト43の端部位置(または変位)を検出する。
An
定着ベルト43の内周側には、摩擦力付与部材45を配置している。摩擦力付与部材45は、テンションローラー42に必要に応じて摩擦力を付与するように、端部検出センサー44の検出結果に基づいて制御部28によって駆動される。摩擦力付与部材45の詳細な構造については後述する。
A frictional
定着ローラー41の近くには、定着ベルト43を挟んで、定着ベルト43を加熱する加熱源の一例として、誘導加熱部材である加熱ユニット60を、定着ベルト43とは非接触の状態で配置している。加熱ユニット60は、電磁誘導作用によって定着ベルト43の磁性金属層を発熱させるものである。加熱ユニット60は、定着ベルト43の外周面に対峙して定着ベルト43内の磁性金属層に渦電流を発生させる電磁誘導コイル62と、電磁誘導コイル62を収容するコイル収容ケース63とを備えている。電磁誘導コイル62への電力供給によって電磁誘導コイル62が磁束を発生させ、当該磁束が定着ベルト43の磁性金属層を貫いて磁性金属層に渦電流を発生させる。その結果、磁性金属層自体が発熱し定着ベルト43が加熱される。なお、定着ベルト43の外周側には温度センサー(図示省略)を接触又は近接配置している。温度センサーの検出結果に応じて加熱ユニット60の電磁誘導コイル62をオンオフ制御し、定着ベルト43を所定の定着温度に維持するように構成している。
As an example of a heating source that heats the fixing
加圧回転部材32はローラー形状のものである(従って、加圧ローラーといってもよい)。加圧回転部材32の軸線は定着ローラー41の軸線と平行状に延びている。加圧回転部材32は定着ベルト43の外周面に対して接離動可能になっており、加圧回転部材32は定着ベルト43を介して定着ローラー41に圧接する(加圧回転部材32と定着ローラー41とによって定着ベルト43を挟持する)ことができる。定着ベルト43と加圧回転部材32との間(当接部分)が定着領域となる定着ニップ部33である。定着ローラー41と加圧回転部材32の間の圧接力は、図示しない圧接手段によって、記録材Pの種類に応じて変更可能となっている。加圧回転部材32は、金属製芯金で外径Φ40mm上にシリコーンゴムが成型され最外層には、接着層を施しPFAチューブ40μmから80μmが被覆されており、高分子計器株式会社製ゴム硬度計 Asker C型硬度計 荷重9.8Nにてローラー上硬度が60°〜75°の範囲に加工されている。外径はΦ50mm幅360mmであり、ローラー形状は、逆クラウン形状を設けてあり、逆クラウン量としては、加圧ローラー中央部の外径に対して中央部から左右各147mm位置の外径は0.1mmから0.3mmの範囲で設定されている。金属製芯金は、軽量化、低熱容量化のために中空パイプであり芯金肉厚は2mmである。
The
駆動源である駆動モーター(図示省略)から歯車やベルト等の動力伝達系を経由して加圧回転部材32に回転動力を伝達することによって、加圧回転部材32が図2の時計方向に回転する。加圧回転部材32の回転又は定着ニップ部33を通過する記録材Pに伴って、定着ベルト43が加圧回転部材32の回転方向と逆向き(図2の反時計方向)に周回し、同時に、定着ローラー41およびテンションローラー42も図2の反時計方向に回転する。
By transmitting rotational power from a drive motor (not shown) as a drive source to the
(3).テンションローラーおよび摩擦力付与部材の構造
次に、図3を参照しながら、テンションローラー42および摩擦力付与部材45の構造について説明する。
(3). Next, the structure of the
テンションローラー42は、アルミ合金製であり、軸方向に沿って3つのローラー部(中央ローラー部46、第1端ローラー部47aおよび第2端ローラー部47b)が設けられている。これらの3つのローラー部は、同一外径を有しており、互いに独立して回転可能となっている。また、これらの3つのローラー部の最外層は、フッ素樹脂で被覆されている。テンションローラー42の中央ローラー部46の外径はΦ26mmであり、肉厚1.8mmの中空製であり、端部はΦ8mmに絞り加工されており、図示していないベアリングに保持されている。端部Φ8mmの形状に加工された軸を摩擦溶接にて形成してもよい。第1端ローラー部47aおよび第2端ローラー部47の外径は、中央ローラー部46の外径と同じである。
The
第1端ローラー部47aおよび第2端ローラー部47bは、同一形状かつ同一構成である。第1端ローラー部47aおよび第2端ローラー部47bは、筒状となっており、テンションローラー42の芯金部48に嵌め合わされている。第1端ローラー部47aおよび第2端ローラー部47bは、内側から、耐熱性樹脂層471、金属層472で構成されており、表層はフッ素樹脂で被覆されている。耐熱性樹脂層471として、PI、PPSの成型品及び金属層472の内側にフッ素系塗料をコートを施し膜厚を30μmから40μmを設けてもよい。
The first
中央ローラー部46は、軸方向に関して、定着ニップ部33において記録材Pに当接し得る定着ベルト43上の領域に対応する範囲(以下、最大当接範囲Rと称す)を完全にカバーするように、その長さおよび位置が決められている。したがって、中央ローラー部46と第1端ローラー部47aの境界、および、中央ローラー部46と第2端ローラー部47bの境界は、最大当接範囲Rの外側に位置することになるので、最大当接範囲R内ではローラー部間の隙間が生じることはない。よって、少なくとも最大当接範囲R内においては、ローラー部間の隙間に起因して定着ベルト43の温度の均一化が阻害されることがない。
The
摩擦力付与部材45は、テンションローラー42に対して概ね平行に配置された軸部材49と、この軸部材49に装着された2つの押圧部材(押圧部材50aおよび押圧部材50b)と、軸部材49を任意の方向に回転させる駆動モーター(図示省略)等で構成される。
The frictional
押圧部材50aおよび押圧部材50bは、耐熱性樹脂で同一形状に成型されており、金属製の軸部材49に位置決めピン(図示省略)を用いて固定されている。押圧部材50aおよび押圧部材50bは、概ね円筒形状であるが、図2に示すように円周の一部が突出した形状となっている(以下、この突出した部分のことを突出部と称す。)。押圧部材50aと押圧部材50bは、互いに異なる向きに固定されており、すなわち、押圧部材50aの突出部の突出方向と押圧部材50bの突出部の突出方向は、異なる方向(例えば、180度異なる方向)になっている。よって、前述の駆動モーターによって軸部材49を第1の方向(例えば、図2の反時計方向)に回転させると、一方の押圧部材(例えば、押圧部材50a)の突出部のみが、対応する端ローラー部(例えば、第1端ローラー部47a)に当接し、駆動モーターによって軸部材49を第2の方向(例えば、図2の時計方向)に回転させると、他方の押圧部材(例えば、押圧部材50b)の突出部のみが、対応する端ローラー部(例えば、第2端ローラー部47b)に当接することになる。
The
(4).定着ベルトの位置の制御方法
次に、テンションローラー42および摩擦力付与部材45を用いた、定着ベルト43の位置の制御方法について説明する。
(4). Next, a method for controlling the position of the fixing
制御部28は、前述した駆動モーターを制御して、端部検出センサー44の検出結果に応じた方向へ軸部材49を回転させることにより、第1端ローラー部47aまたは第2端ローラー部47bに、対応する押圧部材を当接させることができる。第1端ローラー部47aと第2端ローラー部47bのうちの押圧部材が当接した側の端ローラー部の回転速度は、押圧部材との間の摩擦力によって低減され、他方の端ローラー部や中央ローラー部46の回転速度よりも遅くなる。その結果、定着ベルト43の両端部の速度に差が生じ、定着ベルト43が幅方向に移動する。
The control unit 28 controls the drive motor described above to rotate the
具体的には、制御部28は、端部検出センサー44の検出結果から、定着ベルト43が第2端ローラー部47b側に片寄っていることが分かると、駆動モーターを制御して押圧部材50bが第2端ローラー部47bに当接するように軸部材49を回転させる。その結果、第2端ローラー部47bに当接する側の定着ベルト43の端部の速度が、第1端ローラー部47aに当接する側の定着ベルト43の端部の速度よりも遅くなり、定着ベルト43は第1端ローラー部47a側へと移動し、すなわち、定着ベルト43の片寄りが補正される。
Specifically, when the control unit 28 finds from the detection result of the
同様に、制御部28は、端部検出センサー44の検出結果から、定着ベルト43が第1端ローラー部47a側に片寄っていることが分かると、駆動モーターを制御して押圧部材50aが第1端ローラー部47aに当接するように軸部材49を回転させる。その結果、第1端ローラー部47aに当接する側の定着ベルト43の端部の速度が、第2端ローラー部47bに当接する側の定着ベルト43の端部の速度よりも遅くなり、定着ベルト43は第2端ローラー部47b側へと移動し、すなわち、定着ベルト43の片寄りが補正される。こうして、定着ベルト43が所望の位置まで戻ると、制御部28は駆動モーターを制御して軸部材49、押圧部材50aおよび押圧部材50bを元の状態(すなわち、いずれの押圧部材もテンションローラー42に当接していない状態)へと戻す。
Similarly, when the control unit 28 finds from the detection result of the
なお、制御部28は、定着ニップ部33における記録材Pの搬送速度(すなわち、定着速度)に応じて異なる大きさの摩擦力を第1端ローラー部47aまたは第2端ローラー部47bに付与するようにしてもよい。具体的には、定着速度が高速である場合には、定着速度が低速である場合と比べて、より素早く定着ベルト43の位置を修正することが望ましいので、定着ベルト43の両端部の速度差がより大きくなるように、対応する端ローラー部に押圧部材をより大きな力で当接させてもよい。
The control unit 28 applies a friction force having a magnitude different depending on the conveyance speed (that is, the fixing speed) of the recording material P in the fixing nip
上記の記載並びに図2及び図3から明らかなように、本実施形態の定着装置5は、記録材P上の未定着トナー像を定着させる定着装置であって、定着ニップ部33を形成するための第1ローラー(定着ローラー41)と、共通軸に沿って設けられた、同一外径を有する、互いに独立して回転可能な3つのローラー部(第1端ローラー部47a、中央ローラー部46、第2端ローラー部47b)を含む第2ローラー(テンションローラー42)と、第1ローラー(定着ローラー41)および第2ローラー(テンションローラー42)を含む少なくとも2つのローラーに張架した無端状ベルト(定着ベルト43)と、幅方向に関する無端状ベルト(定着ベルト43)の位置または変位を検出する検出手段(端部検出センサー44)と、検出手段(端部検出センサー44)の検出結果に基いて、第1端ローラー部47aまたは第2端ローラー部47bに選択的に摩擦力を付与する摩擦力付与手段(摩擦力付与部材45)とを備えているから、幅方向に関する無端状ベルト(定着ベルト43)の位置または変位の検出結果に基いて、第1端ローラー部47aまたは第2端ローラー部47bに選択的に摩擦力が付与されて、その回転速度が低減される。よって、第1端ローラー部47aと第2端ローラー部47bの回転速度に差を生じさせて、幅方向に関する無端状ベルト(定着ベルト43)の位置を変化させることができる。
As apparent from the above description and FIGS. 2 and 3, the fixing
また、3つのローラー部(第1端ローラー部47a、中央ローラー部46および第2端ローラー部47b)が同一外径を有しているので、無端状ベルト(定着ベルト43)の端部に大きな応力が生じることがなく、無端状ベルト(定着ベルト43)の破損を抑制することができる。
Further, since the three roller portions (the first
(5).その他
本願発明は、前述の実施形態に限らず、様々な態様に具体化できる。例えば、画像形成装置としてプリンターを例に説明したが、これに限らず、複写機、ファクシミリ又はこれらの機能を複合的に備えた複合機等でもよい。その他、各部の構成は図示の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更が可能である。
(5). Others The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be embodied in various forms. For example, a printer has been described as an example of the image forming apparatus. However, the image forming apparatus is not limited thereto, and may be a copier, a facsimile, or a complex machine having these functions in combination. In addition, the configuration of each unit is not limited to the illustrated embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
P 記録材
1 プリンター(画像形成装置)
5 定着装置
31 定着回転部材
32 加圧回転部材
33 定着ニップ部
41 定着ローラー
42 テンションローラー
43 定着ベルト
44 端部検出センサー
45 摩擦力付与部材
46 中央ローラー部
47a 第1端ローラー部
47b 第2端ローラー部
471 耐熱性樹脂層
472 金属層
48 芯金部
49 軸部材
50a 押圧部材
50b 押圧部材
60 加熱ユニット
5 Fixing
Claims (5)
定着ニップ部を形成するための第1ローラーと、
共通軸に沿って設けられた、同一外径を有する、互いに独立して回転可能な第1端ローラー部、中央ローラー部および第2端ローラー部を含む第2ローラーと、
前記第1ローラーおよび前記第2ローラーを含む少なくとも2つのローラーに張架した無端状ベルトと、
幅方向に関する前記無端状ベルトの位置または変位を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基いて、前記第1端ローラー部または前記第2端ローラー部に選択的に摩擦力を付与する摩擦力付与手段とを備え、
前記中央ローラー部は、前記共通軸方向に関して、前記定着ニップ部において前記記録材に当接し得る前記無端状ベルト上の領域に対応する最大当接範囲を完全にカバーしつつ、前記無端状ベルトが位置する範囲を超えないように、その長さおよび位置が決められており、
前記第1端ローラー部および前記第2端ローラー部は、前記共通軸方向に関して、前記最大当接範囲の外側で前記無端状ベルトに当接する位置に設けられている、
定着装置。 A fixing device for fixing an unfixed toner image on a recording material,
A first roller for forming a fixing nip,
A second roller including a first end roller portion, a central roller portion, and a second end roller portion, which are provided along a common axis and have the same outer diameter and are rotatable independently of each other;
An endless belt stretched around at least two rollers including the first roller and the second roller;
Detection means for detecting the position or displacement of the endless belt in the width direction;
A friction force applying means for selectively applying a friction force to the first end roller portion or the second end roller portion based on the detection result of the detection means;
The central roller portion completely covers a maximum contact range corresponding to a region on the endless belt that can contact the recording material in the fixing nip portion with respect to the common axis direction. Its length and position are determined so as not to exceed the range where it is located,
The first end roller portion and the second end roller portion are provided at a position where the first end roller portion and the second end roller portion contact the endless belt outside the maximum contact range with respect to the common axis direction.
Fixing device.
定着ニップ部を形成するための第1ローラーと、
共通軸に沿って設けられた、同一外径を有する、互いに独立して回転可能な第1端ローラー部、中央ローラー部および第2端ローラー部を含む第2ローラーと、
前記第1ローラーおよび前記第2ローラーを含む少なくとも2つのローラーに張架した無端状ベルトと、
幅方向に関する前記無端状ベルトの位置または変位を検出する検出手段と、
前記検出手段の検出結果に基いて、前記第1端ローラー部または前記第2端ローラー部に選択的に摩擦力を付与する摩擦力付与手段とを備え、
前記摩擦力付与手段は、
前記第2ローラーの軸に対して平行な軸を有する軸部材と、
前記軸部材上に、前記第1端ローラー部および前記第2端ローラー部にそれぞれ対向する位置に互いに異なる向きに固定された2つの押圧部材と、
前記軸部材を前記検出手段の検出結果に応じて異なる方向に回転させることによって、前記2つの押圧部材のいずれか一方を、対応する前記第1端ローラー部または前記第2端ローラー部に当接させる駆動手段とを備えている、
定着装置。 A fixing device for fixing an unfixed toner image on a recording material,
A first roller for forming a fixing nip,
A second roller including a first end roller portion, a central roller portion, and a second end roller portion, which are provided along a common axis and have the same outer diameter and are rotatable independently of each other;
An endless belt stretched around at least two rollers including the first roller and the second roller;
Detection means for detecting the position or displacement of the endless belt in the width direction;
A friction force applying means for selectively applying a friction force to the first end roller portion or the second end roller portion based on the detection result of the detection means;
The frictional force applying means is
A shaft member having an axis parallel to the axis of the second roller;
On the shaft member, and the two pressing members that are secured in different orientations at a position opposed to each of the first end roller portion and the second end roller portion,
By rotating the shaft member in a different direction according to the detection result of the detection means, either one of the two pressing members is brought into contact with the corresponding first end roller portion or second end roller portion. Drive means
Fixing device.
前記第2ローラーの軸に対して平行な軸を有する軸部材と、
前記軸部材上に、前記第1端ローラー部および前記第2端ローラー部にそれぞれ対向する位置に互いに異なる向きに固定された2つの押圧部材と、
前記軸部材を前記検出手段の検出結果に応じて異なる方向に回転させることによって、前記2つの押圧部材のいずれか一方を、対応する前記第1端ローラー部または前記第2端ローラー部に当接させる駆動手段とを備えている、
請求項1に記載の定着装置。 The frictional force applying means is
A shaft member having an axis parallel to the axis of the second roller;
On the shaft member, and the two pressing members that are secured in different orientations at a position opposed to each of the first end roller portion and the second end roller portion,
By rotating the shaft member in a different direction according to the detection result of the detection means, either one of the two pressing members is brought into contact with the corresponding first end roller portion or second end roller portion. Drive means
The fixing device according to claim 1.
請求項1〜3のいずれか一項に記載の定着装置。 The frictional force applying means applies a frictional force having a magnitude different depending on a conveyance speed of the recording material in the fixing nip portion;
The fixing device according to claim 1.
画像形成装置。 The fixing device according to claim 1 is provided.
Image forming apparatus.
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JP4645711B2 (en) * | 2008-09-16 | 2011-03-09 | ブラザー工業株式会社 | Image forming apparatus |
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