JP2010014904A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、トナー像を用紙に定着させる定着装置およびこの定着装置を備えた複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device that fixes a toner image on a sheet, and an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, and a printer including the fixing device.
複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置は、トナー像を用紙に定着するための定着装置を備えている。定着装置は、ハロゲンランプなどの熱源を有する定着ローラと、この定着ローラを圧接する定着ベルトとから構成されている。定着ローラと定着ベルトとの間に形成される第1のニップ部では、搬送される用紙を加熱、加圧することにより未定着のトナー像を用紙に定着する。 2. Description of the Related Art An electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, or a printer includes a fixing device for fixing a toner image on a sheet. The fixing device includes a fixing roller having a heat source such as a halogen lamp, and a fixing belt that presses the fixing roller. In a first nip portion formed between the fixing roller and the fixing belt, an unfixed toner image is fixed on the sheet by heating and pressurizing the conveyed sheet.
ここで、第1のニップ部は、定着ベルトが定着ローラより柔らかくその形状が定着ローラに沿って円弧状に変形するため、定着ローラと用紙との分離不良が発生し易くなる。用紙の分離不良とは、第1のニップ部を通過した用紙が、定着ローラに巻き付いたまま正常に分離されず、搬送されることである。特に、表面の平滑性が高いコート紙や、薄くて剛性が低い用紙等では分離不良が発生しやすい。 Here, in the first nip portion, the fixing belt is softer than the fixing roller, and the shape thereof is deformed into an arc shape along the fixing roller, so that the fixing roller and the sheet are likely to be poorly separated. The paper separation failure means that the paper that has passed through the first nip portion is transported without being normally separated while being wound around the fixing roller. In particular, poor separation tends to occur on coated paper with high surface smoothness, thin paper with low rigidity, and the like.
そこで、特許文献1には、第1のニップ部の下流側であって定着ベルトの内周面に、用紙を定着ローラから分離させるための分離部材を設けた画像形成装置が開示されている。この画像形成によれば、圧接時に定着ローラの曲率を変形させ、分離部材と定着ローラとの間に第2のニップ部を形成することにより、用紙をローラから確実に分離(剥離)させることができる。 Therefore, Patent Document 1 discloses an image forming apparatus in which a separation member for separating the sheet from the fixing roller is provided on the inner peripheral surface of the fixing belt on the downstream side of the first nip portion. According to this image formation, the curvature of the fixing roller is deformed at the time of pressure contact, and the second nip portion is formed between the separation member and the fixing roller, so that the sheet can be reliably separated (peeled) from the roller. it can.
しかしながら、上記特許文献1では、第2のニップ部による定着ローラの曲率の変形が用紙の一方の面(表面)にしか作用しないため、用紙は定着ローラからは分離するものの、定着ベルトからは分離されず、定着ベルトに用紙が巻き付いたままの状態で搬送されてしまう場合がある。特に、両面印刷の場合には、用紙の裏面にもトナー像が形成されているので、用紙が定着ベルトに巻き付いてしまう場合が多い。その結果、用紙シワや画像ずれ、光沢ムラ等の画像不良を引き起こしてしまうおそれがある。 However, in Patent Document 1, since the deformation of the curvature of the fixing roller by the second nip portion acts only on one surface (front surface) of the paper, the paper is separated from the fixing roller, but is separated from the fixing belt. In some cases, the sheet is conveyed while the sheet is wound around the fixing belt. In particular, in the case of duplex printing, since a toner image is also formed on the back side of the paper, the paper often wraps around the fixing belt. As a result, there is a risk of causing image defects such as paper wrinkles, image misalignment, and gloss unevenness.
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決するものであり、定着ローラや定着ベルトから用紙を確実に分離する定着装置および画像形成装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a fixing device and an image forming apparatus that reliably separate a sheet from a fixing roller and a fixing belt.
上記課題を解決するために、請求項1に係る画像形成装置は、用紙に形成されたトナー像を定着するための定着装置であって、内部に加熱機構を有すると共に回転可能に設けられた定着ローラと、定着ローラに圧接され、定着ローラの回転に伴って回転する定着ベルトと、定着ベルトの内側に配置され、当該定着ベルトを定着ローラに圧接させて定着ローラと定着ベルトの間にニップ部を形成する第1の押圧部材と、第1の押圧部材よりも定着ベルトの回転方向の下流側であってかつ定着ベルトの内側に配置され、定着ベルトを定着ローラに圧接させて定着ローラの曲率を変形させることにより用紙を定着ローラから分離する第1の分離部材と、第1の分離部材よりも定着ベルトの回転方向の下流側であってかつ定着ベルトの外側に配置され、定着ベルトを圧接して定着ベルトの曲率を変形させることにより用紙を定着ベルトから分離する第2の分離部材とを備えるものである。 In order to solve the above-mentioned problems, an image forming apparatus according to claim 1 is a fixing device for fixing a toner image formed on a sheet, and has a heating mechanism inside and a fixing device provided rotatably. A roller, a fixing belt that is pressed against the fixing roller and rotates as the fixing roller rotates, and is disposed inside the fixing belt. The nip portion is disposed between the fixing roller and the fixing belt by pressing the fixing belt against the fixing roller. And a curvature of the fixing roller which is disposed downstream of the first pressing member in the rotation direction of the fixing belt and inside the fixing belt, and presses the fixing belt against the fixing roller. The first separating member that separates the sheet from the fixing roller by deforming the sheet and the downstream of the first separating member in the rotation direction of the fixing belt and outside the fixing belt. By the fixing belt pressed against deforming the curvature of the fixing belt it is intended and a second separating member for separating the sheet from the fixing belt.
本発明において、画像形成部によりトナー像が形成された用紙は、定着装置に搬送される。定着装置のニップ部では、トナー像が加熱機構により加熱されて溶融されると共に、定着ローラと定着ベルトとにより加圧され、用紙にトナー像に定着される。 In the present invention, the paper on which the toner image is formed by the image forming unit is conveyed to the fixing device. In the nip portion of the fixing device, the toner image is heated and melted by the heating mechanism, and is pressed by the fixing roller and the fixing belt, and is fixed to the paper on the paper.
トナー像が定着された用紙はニップ部の下流に搬送される。ニップ部の下流側は、第1の分離部材により定着ローラが圧接されて定着ローラ表面の曲率が変形している。そのため、搬送された用紙は、定着ローラの曲率の変形により用紙の表面側が定着ローラから分離される。 The sheet on which the toner image is fixed is conveyed downstream of the nip portion. On the downstream side of the nip portion, the fixing roller is pressed against the first separation member, and the curvature of the surface of the fixing roller is deformed. For this reason, the conveyed sheet is separated from the fixing roller on the surface side of the sheet by deformation of the curvature of the fixing roller.
また第1の分離部材の下流側は、第2の分離部材により定着ベルトが圧接されて定着ベルトの曲率が変形している。そのため、第1の分離部材を通過した用紙は、第2の分離部材による定着ベルトの曲率の変形により用紙の裏面側が定着ベルトから分離される。 Further, on the downstream side of the first separating member, the fixing belt is pressed against the second separating member, and the curvature of the fixing belt is deformed. Therefore, the back side of the sheet that has passed through the first separation member is separated from the fixing belt by the deformation of the curvature of the fixing belt by the second separation member.
請求項2に係る定着装置は、請求項1または2の記載において、第1の押圧部材よりも定着ベルトの回転方向の下流側であってかつ定着ベルトの内側に配置された第2の押圧部材をさらに備え、第2の押圧部材は、定着ベルトを介して第2の分離部材を押圧するものである。 The fixing device according to claim 2 is the second pressing member according to claim 1 or 2, wherein the second pressing member is disposed downstream of the first pressing member in the rotation direction of the fixing belt and inside the fixing belt. The second pressing member presses the second separation member via the fixing belt.
請求項3に係る定着装置は、請求項1または2の記載において、第2の分離部材および第2の押圧部材の少なくとも一方の軸方向の長さは、定着ベルトの軸方向の長さと略同一となるように設けられたものである。 According to a third aspect of the present invention, in the fixing device according to the first or second aspect, the axial length of at least one of the second separating member and the second pressing member is substantially the same as the axial length of the fixing belt. It is provided to become.
請求項4に係る定着装置は、請求項1または2の記載において、第2の分離部材および第2の押圧部材の少なくとも一方は、定着ベルトの軸方向に沿うようにして複数設けられたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the fixing device according to the first or second aspect, at least one of the second separating member and the second pressing member is provided in plural along the axial direction of the fixing belt. is there.
請求項5に係る定着装置は、請求項1乃至4の記載において、定着ローラを回転駆動する第1の駆動部と、第2の押圧部材を回転駆動する第2の駆動部と、第1の駆動部および第2の駆動部の駆動を制御する制御部とをさらに備え、制御部は、第1の駆動部の駆動に同期して第2の駆動部を制御するものである。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the fixing device according to any one of the first to fourth aspects, wherein the first driving unit that rotationally drives the fixing roller, the second driving unit that rotationally drives the second pressing member, and the first driving unit. And a control unit that controls driving of the driving unit and the second driving unit, and the control unit controls the second driving unit in synchronization with the driving of the first driving unit.
請求項6に係る画像形成装置は、用紙にトナー像を形成する画像形成部と、画像形成部によりトナー像が形成された用紙に当該トナー像を定着させる定着装置とを備え、定着装置は、内部に加熱機構を有すると共に駆動部により回転可能に設けられた定着ローラと、定着ローラに圧接され、定着ローラの回転に伴って回転する定着ベルトと、定着ベルトの内側に配置され、当該定着ベルトを定着ローラに圧接させて定着ローラと定着ベルトの間にニップ部を形成する第1の押圧部材と、第1の押圧部材よりも定着ベルトの回転方向の下流側であってかつ定着ベルトの内側に配置され、定着ベルトを定着ローラに圧接させて定着ローラの曲率を変形させることにより用紙を定着ローラから分離する第1の分離部材と、第1の分離部材よりも定着ベルトの回転方向の下流側であってかつ定着ベルトの外側に配置され、定着ベルトを圧接して定着ベルトの曲率を変形させることにより用紙を定着ベルトから分離する第2の分離部材とを有するものである。 An image forming apparatus according to a sixth aspect includes an image forming unit that forms a toner image on a sheet, and a fixing device that fixes the toner image on the sheet on which the toner image is formed by the image forming unit. A fixing roller having an internal heating mechanism and rotatably provided by a driving unit, a fixing belt that is pressed against the fixing roller and rotates as the fixing roller rotates, and is disposed inside the fixing belt. Is pressed against the fixing roller to form a nip portion between the fixing roller and the fixing belt, and is located downstream of the first pressing member in the rotation direction of the fixing belt and inside the fixing belt. A first separating member that separates the sheet from the fixing roller by deforming the curvature of the fixing roller by pressing the fixing belt against the fixing roller, and fixing more than the first separating member. And a second separating member that is disposed downstream of the fixing belt and outside the fixing belt, and separates the sheet from the fixing belt by pressing the fixing belt and deforming the curvature of the fixing belt. It is.
請求項1に係る発明によれば、第1の分離部材の下流側に第2の分離部材を設け、この第2の分離部材により定着ベルトを圧接して曲率を変形させるので、用紙の裏面を定着ベルトから効率的に分離させることができる。これにより、定着装置の分離性能を向上させることができる。 According to the first aspect of the present invention, the second separation member is provided on the downstream side of the first separation member, and the fixing belt is pressed against the second separation member to deform the curvature. It can be efficiently separated from the fixing belt. Thereby, the separation performance of the fixing device can be improved.
請求項2に係る発明によれば、定着ベルトの内側に設けた第2の押圧部材により第2の分離部材を定着ベルトを介して押圧することにより、第2の分離部材の空転を防止できる。これにより、第2の分離部材の空転による定着ベルトの磨耗の防止でき、定着ベルトの耐久性を向上させることができる。その結果、定着ベルトの交換時期を遅らせることができ、低コスト化を図ることができる。 According to the second aspect of the invention, the second separation member can be prevented from idling by pressing the second separation member through the fixing belt by the second pressing member provided inside the fixing belt. Accordingly, it is possible to prevent the fixing belt from being worn out due to the idling of the second separation member, and it is possible to improve the durability of the fixing belt. As a result, the replacement time of the fixing belt can be delayed and the cost can be reduced.
請求項3に係る発明によれば、第2の分離部材の軸方向の長さが定着ベルトの軸方向の長さと略同一の長さに設定されるので、定着ベルトを均一に圧接でき、用紙の幅方向(搬送方向に直交する方向)全体に定着ベルトの曲率変形を作用させることができる。これにより、用紙を確実に定着ベルトから分離できる。 According to the invention of claim 3, since the axial length of the second separation member is set to be substantially the same as the axial length of the fixing belt, the fixing belt can be uniformly pressed and the paper The curvature deformation of the fixing belt can be applied to the entire width direction (direction perpendicular to the conveying direction). Thereby, the paper can be reliably separated from the fixing belt.
請求項4に係る発明によれば、第2の分離部材が複数設けられるので、定着ベルトを均一に圧接でき、用紙の幅方向全体に定着ベルトの曲率変形を作用させることができる。これにより、用紙を確実に定着ベルトから分離できる。 According to the fourth aspect of the present invention, since the plurality of second separating members are provided, the fixing belt can be pressed uniformly, and the curvature deformation of the fixing belt can be applied to the entire width direction of the sheet. Thereby, the paper can be reliably separated from the fixing belt.
請求項5に係る発明によれば、第2の押圧部材の押圧により定着ベルトの負荷が重くなり、定着ベルトの回転が妨げられた場合でも、第2の駆動部により独立して第2の押圧部材が回転するので、定着ベルトの負荷を軽減させることができる。これにより、定着ベルトの回転ムラを抑制することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, even when the load of the fixing belt is increased by the pressing of the second pressing member and the rotation of the fixing belt is prevented, the second driving unit independently performs the second pressing. Since the member rotates, the load on the fixing belt can be reduced. Thereby, rotation unevenness of the fixing belt can be suppressed.
請求項6に係る発明によれば、第1の分離部材の下流側に第2の分離部材を設け、この第2の分離部材により定着ベルトを圧接して曲率を変形させるので、用紙の裏面側を定着ベルトから効率的に分離させることができる。これにより、画像形成装置に設けられた定着装置の分離性能を向上させることができる。 According to the sixth aspect of the present invention, the second separation member is provided on the downstream side of the first separation member, and the curvature is deformed by pressing the fixing belt by the second separation member. Can be efficiently separated from the fixing belt. Thereby, the separation performance of the fixing device provided in the image forming apparatus can be improved.
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について説明をする。 Hereinafter, an image forming apparatus according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
<画像形成装置の構成>
図1は、この発明の一実施形態に係る画像形成装置500の構成を示す図である。画像形成装置500は、画像読取部30と画像形成部10と給紙部50と定着装置100とを備えている。画像読取部30は、画像形成装置本体8の上部に設けられ、自動原稿送り装置32と走査露光装置34とを有する。自動原稿送り装置32は、原稿台上に載置された原稿Mを搬送機構により走査露光装置34に搬送する。
[First Embodiment]
<Configuration of image forming apparatus>
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an
走査露光装置34の光学系は搬送された原稿Mの片面または両面の画像を走査露光し、CCD(Charge Coupled Device)からなるラインイメージセンサ36により走査露光された原稿Mの画像を読み込む。ラインイメージセンサ36により光電変換された画像信号は、図示しない画像処理部において、アナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、画像形成部10に供給される。
The optical system of the
画像形成部10は、タンデム型カラー画像形成部と称されるものであり、複数組の画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kおよび中間転写体40等で構成される。
The
画像形成ユニット10Yは、イエロー(Y)色の画像を形成するユニットであり、表面に静電潜像が形成されるドラム状の感光体11Yと、その周囲に配置された、帯電部12Yと、露光部14Yと、現像部16Yと、1次転写部18Yと、クリーニング部20Yとを有する。
The
画像形成ユニット10Mは、マゼンダ(M)色の画像を形成するユニットであり、表面に静電潜像が形成されるドラム状の感光体11Mと、その周囲に配置された帯電部12Mと、露光部14Mと、現像部16Mと、1次転写部18Mと、クリーニング部20Mとを有する。
The
画像形成ユニット10Cは、シアン(C)色の画像を形成するユニットであり、表面に静電潜像が形成されるドラム状の感光体11Cと、その周囲に配置された帯電部12Cと、露光部14C、現像部16Cと、1次転写部18Cと、クリーニング部20Cとを有する。
The
画像形成ユニット10Kは、ブラック(K)色の画像を形成するユニットであり、表面に静電潜像が形成されるドラム状の感光体11Kと、その周囲に配置された帯電部12Kと、露光部14Kと、現像部16Kと、1次転写部18Kと、クリーニング部20Kとを有する。
The
各ユニットのクリーニング部20Y,20M,20C,20Kは、例えば1次転写または後述する2次転写が終了したタイミングで、図示しないクリーニングブレードにより感光体11Y,11M,11C,11K上の残留トナーを除去する。
The
中間転写体40は、複数のローラにより張架されて支持され、複数のローラの回転により各転写位置に移動するように制御される。画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kにより形成された各色のトナー像は、移動する中間転写体40上に各ユニットの1次転写部18Y,18M,18C,18Kにより逐次転写され、中間転写体40上に各色のトナーが重ね合わされたカラートナー像が形成される。
The
給紙部50は、後述する制御部80(図4参照)からの制御信号(給紙トレイ選択情報)に基づいてユーザにより選択された給紙トレイ28を選択する。選択された給紙トレイ28内に収容された用紙Pは、給紙ローラ52により一枚の用紙Pに分離され、複数の給紙ローラ54を経由して停止状態にあるレジストローラ56に給紙される。給紙された用紙Pは、レジストローラ56で一旦停止され、用紙Pの先端と中間転写体のトナー像との位置が一致するタイミングで、レジストローラ56が回転を開始することにより2次転写部42に給紙され、用紙P上にカラートナー像が転写されて(2次転写)、定着装置100に搬送される。
The
<定着装置の構成>
図2は定着装置100の構成を示す断面図である。図3(A)は定着装置100を模式的に示す斜視図であり、図3(B)は定着装置100の定着ベルト120および従動ローラ150を模式的に示す上面図である。定着装置100は、定着ローラ110と、定着ベルト120と、第2の分離部材の一例である従動ローラ150とを備えている。
<Configuration of fixing device>
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of the fixing
定着ローラ110は、芯金112と、弾性層114と、表面層116とを有する。芯金112は、円筒状をなし、アルミニウムや鉄等から構成される。弾性層114は、例えば耐熱性の高いシリコンゴムからなり、芯金112の外周面を被覆するようにして設けられる。表面層116は、例えばPFA(パーフルオロアルコキシ)若しくはPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素樹脂からなる離型性の材料からなり、弾性層114の外周面を被覆するようにして設けられる。
The fixing
定着ローラ110の芯金112の内部には、トナー像を加熱するためのハロゲンランプ等からなるヒータ148が設置される。ヒータ148は、制御部80(図4参照)により定着ローラ110表面の温度が所定温度となるように制御される。また、定着ローラ110は、図示しない駆動モータ146(図4参照)により回転方向D1に回転する。
A
定着ベルト120は、定着ローラ110に圧接されて定着ローラ110の回転に伴って回転するものであり、ベルト本体122と摺動部材124と定着ベルトユニット170とを有する。定着ベルトユニット170は、摺動部材124の内側に設けられ、押圧部材(第1の押圧部材)126と分離部材(第1の分離部材)134とこれらを支持する板金等からなる支持部材133により構成される。
The fixing
ベルト本体122は、無端状のベルトであり、例えばPI(ポリイミド)、PA(ポリアミド)またはPIA(ポリアミドイミド)等の耐熱性樹脂からなる。
The
摺動部材124は、PTFE等のフッ素樹脂によりコーティングされたガラスウールからなり、耐熱性の潤滑剤を含有している。摺動部材124は、ベルト本体122内周面側に設けられ、ベルト本体122を摺動可能に支持している。
The sliding
押圧部材126は、例えばシリコンゴムからなり、ベルト本体122の内側に配置される。押圧部材126の裏面側にはベース板金128およびベース部材130を介して圧縮ばね132が取り付けられ、圧縮ばね132により押圧部材126が定着ベルト120側に付勢されている。付勢された押圧部材126は、ベルト本体122を介して定着ベルト120を押圧(圧接)する。このとき、押圧される定着ローラ110は定着ベルト120よりも硬いので、定着ベルト120は定着ローラ110の外周面の形状に応じて弾性変形する。弾性変形した定着ベルト120と定着ローラ110との間にはトナー像を用紙Pに定着するための第1のニップ部140が形成される。
The pressing
分離部材134は、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PI(ポリイミド)、PA(ポリアミド)、鉄、アルミニウム等の剛体からなり、ベルト本体122の回転方向D2に対して押圧部材126よりも下流側であって定着ベルト120の内側に配置される。分離部材134の裏面側にはゴム等からなる弾性部材136が取り付けられ、弾性部材136により分離部材134が定着ベルト120側に付勢される。付勢された分離部材134は、ベルト本体122を介して定着ローラ110を押圧(圧接)する。このとき、押圧される定着ローラ110は分離部材134よりも柔らかいので、分離部材134の外周面の形状に応じて定着ローラ110の曲率が弾性変形する。弾性変形した定着ベルト120とベルト本体122と間には用紙Pを定着ローラ110から分離する第2のニップ部142が形成される。
The
従動ローラ150は、定着ベルト120を圧接することで定着ベルト120の曲率を弾性変化させるものであり、ベルト本体122の回転方向D2に対して分離部材134より下流側でかつベルト本体122の外側に配置される。従動ローラ150は、図3(A)および図3(B)に示すように、その軸方向の長さが定着ベルト120の軸方向の長さよりも短く、かつ、その径が定着ベルト120の径よりも小さい円筒状をなすローラから構成され、例えば上述したようなポリイミドやシリコンゴム等の材料からなる。本例では、従動ローラ150は、定着ベルト120の軸方向の略中央部に、従動ローラ150の軸が定着ベルト120の軸と平行となるように配置される。
The driven
従動ローラ150の両端部には軸部152,152の一端が取り付けられ、軸部152,152の他端は軸受部154,154によって回転自在に軸支されている。軸受部154の従動ローラ150と反対側には圧縮ばね156が取り付けられ、軸受部154が圧縮ばね156により定着ベルト120側に付勢されている。付勢された従動ローラ150は、圧縮ばね156の付勢により定着ベルト120を押圧(圧接)して定着ベルト120の曲率を弾性変形させる。定着ベルト120に圧接された従動ローラ150は、定着ベルト120の回転方向D2の回転に従動して回転方向D3に回転する(図2参照)。
One ends of
<画像形成装置のブロック構成>
次に、画像形成装置500のブロック構成について説明する。図4は、画像形成装置500のブロック構成の一例を示す図である。画像形成装置500は、制御部80と、画像読取部30と、画像形成部10と、操作表示部90と、メモリ部88と、定着装置100とを備える。
<Block Configuration of Image Forming Apparatus>
Next, a block configuration of the
画像読取部30は、スキャナにより読み込んだアナログ信号からなる画像情報をデジタル画像信号に変換して制御部80等に出力する。画像形成部10は、制御部80からの指示に従って、例えばメモリ部88のジョブ予約内容データファイル等に記憶された画像データに基づく画像を出力して給紙部50から供給された用紙Pにトナー像を転写させて画像を形成する。
The
操作表示部90は、操作部94と表示部92とを有し、例えば操作部94と表示部92とが一体に組み合わされたタッチパネルが用いられる。操作部94は、表示部92に表示された操作画面においてユーザにより入力された入力情報(入力位置)を検出し、検出した入力情報に基づく検出信号を生成して制御部80に供給する。表示部92は、例えば液晶ディスプレイや有機EL(Electro Luminescence)ディスプレイから構成される。表示部92は、制御部80から供給される操作部94の検出信号に基づいた画像信号に従って所定の表示処理を行う。
The
メモリ部88は、例えばHDD(Hard disk drive)や半導体メモリにより構成される。メモリ部88には、例えば、画像読取部30から読み込まれた画像データや画像形成装置500に接続された図示しないコンピュータからの文書・画像データ、操作表示部90に表示される操作画面データ等が記憶される。
The
制御部80は、CPU(Central Processing Unit)82、ROM(Read Only Memory)84およびRAM(Random Access Memory)86から構成される。ROM84は、画像形成装置500を動作させるためのプログラムを保持する。RAM86は、ROM84から読み出したプログラムや表示部92等からの入力情報等の一時的な格納領域として用いられる。CPU82は、ROM84に保持されているプログラムを読み出してプログラムに応じた処理を実行する。
The control unit 80 includes a CPU (Central Processing Unit) 82, a ROM (Read Only Memory) 84, and a RAM (Random Access Memory) 86. The
定着装置100は、駆動モータ146とヒータ148とを有する。駆動モータ146は、第1の駆動部の一例であり、制御部80から供給される駆動信号に基づいて定着ローラ110を所定の速度、タイミングで回転駆動させる。ヒータ148は、加熱機構の一例であり、制御部80から供給される制御信号に基づいて定着ローラ110を加熱し、例えばセンサ等により温度を検出してフィードバック制御により定着ローラ110表面の温度を一定に維持する。
The fixing
<定着装置の動作>
次に、上述した定着装置100の動作の一例について説明する。図5(A)および図5(B)は定着装置100の動作を示す図である。トナー像が形成された用紙Pが定着装置100に搬送されると、制御部80から供給される駆動信号により駆動モータ146が駆動され、定着ローラ110が回転方向D1(時計周り)に回転する。この回転に伴って、定着ローラ110に圧接されたベルト本体122が摺動部材124表面を摺動して回転方向D2(反時計回り)に回転し、用紙Pが第1のニップ部140に搬送される。
<Operation of fixing device>
Next, an example of the operation of the fixing
第1のニップ部140では、図5(A)に示すように、用紙Pの両面に形成されたトナー像が定着ローラ110内部に配置されたヒータにより加熱されると共に、定着ベルト120を介して押圧部材126により加圧され、トナー像が用紙P上に定着される。トナー像が定着した用紙Pは、定着ローラ110および定着ベルト120の回転により第1のニップ部140から第2のニップ部142に搬送される。
In the
第2のニップ部142では、図5(B)に示すように、分離部材134の押圧により定着ローラ110表面の曲率が変化しており、第1のニップ部140を通過した用紙Pは定着ローラ110の曲率の変形によりその表面P1が定着ローラ110から分離される。このとき、第2のニップ部142を通過した用紙Pは、分離部材134により定着ローラ110からは分離するものの、第2のニップ部142では用紙Pの表面側の定着ローラ110表面の曲率だけを変化させているため用紙Pの表面のみしか分離されず、用紙Pの裏面P2が定着ベルト120から分離していない場合がある。
In the second nip
本例では、図5(B)に示すように、第2のニップ部142の下流側に設けられた従動ローラ150により、定着ベルト120表面の曲率を定着ベルト120の内側方向に弾性変形させる。そのため、第2のニップ部142の下流側近傍Tにおける定着ベルト120の曲率は、従動ローラ150を設置しない場合(破線)と比べて小さくなるので、第2のニップ部142を通過した用紙Pは定着ベルト120の曲率の変形により定着ベルト120から容易に分離される。定着ベルト120から分離された用紙Pは排紙トレイ68側に搬送される(図1参照)。
In this example, as shown in FIG. 5B, the curvature of the surface of the fixing
以上説明したように、本実施の形態によれば、分離部材134の下流側に従動ローラ150を設け、この従動ローラ150により定着ベルト120を圧接して曲率を変形させるので、用紙Pの裏面P2を定着ベルト120から効率的に分離させることができる。これにより、定着装置100の分離性能を向上させることができる。
As described above, according to the present embodiment, the driven
(変形例1)
次に、上述した従動ローラ150の変形例である従動ローラ150Aについて説明する。図6(A)および図6(B)は、従動ローラ150Aの構成を示す図である。従動ローラ150Aは上述した第1の実施の形態の従動ローラ150と同様の大きさ、形状等を有するものが用いられる。本例では3個の従動ローラ150Aが定着ベルト120の軸方向に沿うようにして所定の間隔を隔てて配置される。左端側の従動ローラ150Aと中央の従動ローラ150Aとの間および中央の従動ローラ150Aと右端側の従動ローラ150Aとの間は軸部152によって連結される。
(Modification 1)
Next, a driven
一端側および他端側の従動ローラ150Aの外側の端面には軸部152,152の一端が取り付けられ、軸部152,152の他端は軸受部154,154によって回転自在に軸支されている。軸受部154の従動ローラ150Aと反対側には圧縮ばね156が取り付けられ、軸受部154が圧縮ばね156により定着ベルト120側に付勢されている。従動ローラ150Aは、圧縮ばね156の付勢により定着ベルト120を押圧(圧接)して定着ベルト120の曲率を弾性変形させる。定着ベルト120に圧接された従動ローラ150Aは、定着ベルト120の反時計周りの回転に伴って従動して時計周りに回転する。
One ends of
本変形例によれば、従動ローラ150の軸方向の長さが定着ベルト120の軸方向の長さと略同一の長さに設定されるので、定着ベルト120を均一に圧接でき、用紙Pの幅方向全体に定着ベルト120の曲率変形を作用させることができる。これにより、用紙Pを確実に定着ベルト120から分離できる。
According to this modification, since the axial length of the driven
(変形例2)
図7(A)および図7(B)は、従動ローラ150Bの構成を示す図である。従動ローラ150Bは上述した第1の実施の形態の従動ローラ150と径が同一であり、従動ローラ150Bの軸方向の長さが定着ベルト120の軸(定着ベルト120の周方向に直交する方向の幅)の長さと略同一の長さに設定されている。
(Modification 2)
FIGS. 7A and 7B are diagrams showing the configuration of the driven
従動ローラ150Bの両端部には軸部152,152の一端が取り付けられ、軸部152,152の他端は軸受部154,154によって回転自在に軸支されている。軸受部154の従動ローラ150Bと反対側には圧縮ばね156が取り付けられ、軸受部154が圧縮ばね156により定着ベルト120側に付勢されている。従動ローラ150Bは、圧縮ばね156の付勢により定着ベルト120を押圧(圧接)して定着ベルト120の曲率を弾性変形させる。定着ベルト120に圧接された従動ローラ150Bは、例えば定着ベルト120の反時計周りの回転に伴って従動して時計周りに回転する。
One ends of
本変形例によれば、従動ローラ150Bを定着ベルト120の軸の長さと略同一に設けているので、定着ベルト120を均一に圧接でき、用紙Pの幅方向全体に定着ベルト120の曲率変形を作用させることができる。これにより、用紙Pを確実に定着ベルト120から分離できる。
According to this modification, the driven
[第2の実施の形態]
以下、図面を参照しながら、この発明の第2の実施の形態に係る定着装置200について説明をする。なお、上述した第1の実施の形態で説明した画像形成装置500および定着装置100と共通する構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Second Embodiment]
Hereinafter, a fixing
上述した第1の実施の形態では、定着ベルト120への用紙Pの巻き付きを防止するために、定着ベルト120に従動ローラ150を押し当て、定着ベルト120表面の曲率を変化させることにより、用紙Pを効率的に定着ベルト120から分離させていた。
In the first embodiment described above, in order to prevent the paper P from being wrapped around the fixing
しかし、定着ベルト120自体は、柔らかく、表面がコーティングされているので、従動ローラ150を押し当てているだけでは、従動ローラ150が滑って空転してしまう場合がある。これにより、従動ローラ150と定着ベルト120との接触部分で摩擦が生じ、定着ベルト120の耐久性が低下してしまう場合がある。また、従動ローラ150が空転することで、用紙Pの搬送効率が低下するので、紙しわや画像ずれ、光むら等の画像不良が生じてしまうという場合がある。そこで、本実施の形態では、従動ローラ150の空転を防止するためのバックアップローラ160を定着装置200に設けている。
However, since the fixing
図8は、本発明の第2の実施の形態に係る定着装置200の構成を示す断面図である。図9(A)および図9(B)は、定着装置200の構成を示す図である。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing a configuration of a
バックアップローラ160は、第2の押圧部材の一例であり、定着ベルト120の回転方向D2に対して押圧部材126よりも下流側であって、従動ローラ150に対向した定着ベルト120の内側に配置される。バックアップローラ160は、従動ローラ150よりも若干小さい外形を有するローラであり、例えば上述したようなポリイミドやシリコーン等の材料から構成される。
The
バックアップローラ160の両端部には、図9(A)および図9(B)に示すように、軸部162,162の一端が取り付けられ、軸部162,162の他端は軸受部164,164によって回転自在に軸支されている。軸受部164の従動ローラ150と反対側には圧縮ばね166が取り付けられ、圧縮ばね166により軸受部164が定着ベルト120側に弾性的に付勢されている。
As shown in FIGS. 9A and 9B, one ends of
圧縮ばね166により付勢されたバックアップローラ160は、ベルト本体122を介して従動ローラ150を定着ベルト120の内側から押圧する。これにより、従動ローラ150と定着ベルト120とは互いに押し合うことになり、従動ローラ150表面はベルト本体122表面に密接した状態となる。
The
なお、従動ローラ150を上述した変形例1および変形例2で説明した形状にする場合には、バックアップローラ160も変形例1および2の従動ローラ150に対応したものを用いることが好ましい。例えば、従動ローラ150が3個の場合にはバックアップローラ160を3個用意し、従動ローラ150が定着ベルト120の軸方向の長さを有する場合にはバックアップローラ160も軸方向の長さを有するものを用いる。
When the driven
以上説明したように、第2の実施の形態によれば、従動ローラ150に対向して定着ベルト120内側に設けたバックアップローラ160により従動ローラ150の空転を防止できる。これにより、従動ローラ150の空転による定着ベルト120の磨耗の防止でき、定着ベルト120の耐久性を向上させることができる。その結果、定着ベルト120の交換時期を遅らせることができ、低コスト化を図ることができる。
As described above, according to the second embodiment, the idle rotation of the driven
[第3の実施の形態]
以下、図面を参照しながら、この発明の第3の実施の形態に係る定着装置300について説明をする。なお、上述した第1および第2の実施の形態で説明した画像形成装置500および定着装置100,200と共通する構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
[Third Embodiment]
Hereinafter, a fixing
図10は、本発明の第3の実施の形態に係る定着装置300の構成を示す断面図である。摺動部材124は第2の実施の形態よりも周方向の長さが短くなるように形成され、バックアップローラ160が従動ローラ150に対向したベルト本体122の内周面に当接した状態で配置される。バックアップローラ160は、圧縮ばね166(図9(B)参照)により従動ローラ150側に付勢され、ベルト本体122を介して従動ローラ150を定着ベルト120の内側から押圧(圧接)している。このとき、定着ベルト120及び従動ローラ150の回転が妨げられない程度に押圧することが好ましい。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration of a
これにより、従動ローラ150と定着ベルト120とは互いに押し合うことになり、従動ローラ150表面がベルト本体122表面に密接した状態となる。バックアップローラ160は、従動ローラ150を押圧しつつ、定着ベルト120の回動に伴って回転方向D2に回転する。
As a result, the driven
以上説明したように第3の実施の形態によれば、上記第2の実施の形態と同様に、従動ローラ150に対向して定着ベルト120内側に設けたバックアップローラ160により従動ローラ150の空転を防止できる。
As described above, according to the third embodiment, similarly to the second embodiment, the driven
なお、バックアップローラ160の押圧により定着ベルト120の負荷が重くなり、定着ベルト120の回転が妨げられてしまう場合には、バックアップローラ160に第2の駆動モータを設置しても良い。第2の駆動モータは、制御部80からの駆動信号に基づいて駆動モータ146に同期して駆動する。バックアップローラ160は、第2の駆動モータの駆動により定着ローラ110に同期して回転駆動する。これにより、定着ベルト120の負荷を軽減でき、定着ベルト120の回転ムラを抑制することができる。
In the case where the load on the fixing
なお、本発明の技術範囲は、上述した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において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。 It should be noted that the technical scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and includes those in which various modifications are made to the above-described embodiments without departing from the spirit of the present invention.
この発明は、トナー像を用紙に定着させる定着装置を備えた画像形成装置に好適に適用できる。 The present invention can be suitably applied to an image forming apparatus including a fixing device that fixes a toner image onto a sheet.
10・・・画像形成部
80・・・制御部
100,200,300・・・定着装置
110・・・定着ローラ
120・・・定着ベルト
134・・・分離部材
140・・・第1のニップ部
142・・・第2のニップ部
146・・・駆動モータ
148・・・ヒータ
150・・・従動ローラ
160・・・バックアップローラ
500・・・画像形成装置
P・・・用紙
DESCRIPTION OF
Claims (6)
内部に加熱機構を有すると共に回転可能に設けられた定着ローラと、
前記定着ローラに圧接され、前記定着ローラの回転に伴って回転する定着ベルトと、
前記定着ベルトの内側に配置され、当該定着ベルトを前記定着ローラに圧接させて前記定着ローラと前記定着ベルトの間にニップ部を形成する第1の押圧部材と、
前記第1の押圧部材よりも前記定着ベルトの回転方向の下流側であってかつ前記定着ベルトの内側に配置され、前記定着ベルトを前記定着ローラに圧接させて前記定着ローラの曲率を変形させることにより前記用紙を前記定着ローラから分離する第1の分離部材と、
前記第1の分離部材よりも前記定着ベルトの回転方向の下流側であってかつ前記定着ベルトの外側に配置され、前記定着ベルトを圧接して前記定着ベルトの曲率を変形させることにより前記用紙を前記定着ベルトから分離する第2の分離部材と
を備えることを特徴とする定着装置。 A fixing device for fixing a toner image formed on paper,
A fixing roller having a heating mechanism inside and rotatably provided;
A fixing belt that is pressed against the fixing roller and rotates as the fixing roller rotates;
A first pressing member that is disposed inside the fixing belt and presses the fixing belt against the fixing roller to form a nip portion between the fixing roller and the fixing belt;
The fixing belt is disposed downstream of the first pressing member in the rotation direction of the fixing belt and inside the fixing belt, and the curvature of the fixing roller is deformed by pressing the fixing belt against the fixing roller. A first separating member for separating the paper from the fixing roller by:
The sheet is disposed downstream of the first separating member in the rotation direction of the fixing belt and outside the fixing belt, and deforms the curvature of the fixing belt by pressing the fixing belt. And a second separating member that separates from the fixing belt.
前記第2の押圧部材は、前記定着ベルトを介して前記第2の分離部材を押圧する
ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 A second pressing member disposed downstream of the first pressing member in the rotation direction of the fixing belt and inside the fixing belt;
The fixing device according to claim 1, wherein the second pressing member presses the second separation member via the fixing belt.
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の定着装置。 The length in the axial direction of at least one of the second separation member and the second pressing member is provided to be substantially the same as the axial length of the fixing belt. Alternatively, the fixing device according to claim 2.
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein a plurality of at least one of the second separation member and the second pressing member are provided along the axial direction of the fixing belt. .
前記第2の押圧部材を回転駆動する第2の駆動部と、
前記第1の駆動部および前記第2の駆動部の駆動を制御する制御部とをさらに備え、
前記制御部は、前記第1の駆動部の駆動に同期して前記第2の駆動部を制御する
ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 A first drive unit that rotationally drives the fixing roller;
A second drive unit that rotationally drives the second pressing member;
A control unit that controls driving of the first driving unit and the second driving unit;
The fixing device according to claim 1, wherein the control unit controls the second driving unit in synchronization with the driving of the first driving unit.
前記画像形成部により前記トナー像が形成された前記用紙に当該トナー像を定着させる定着装置とを備え、
前記定着装置は、
内部に加熱機構を有すると共に駆動部により回転可能に設けられた定着ローラと、
前記定着ローラに圧接され、前記定着ローラの回転に伴って回転する定着ベルトと、
前記定着ベルトの内側に配置され、当該定着ベルトを前記定着ローラに圧接させて前記定着ローラと前記定着ベルトの間にニップ部を形成する第1の押圧部材と、
前記第1の押圧部材よりも前記定着ベルトの回転方向の下流側であってかつ前記定着ベルトの内側に配置され、前記定着ベルトを前記定着ローラに圧接させて前記定着ローラの曲率を変形させることにより前記用紙を前記定着ローラから分離する第1の分離部材と、
前記第1の分離部材よりも前記定着ベルトの回転方向の下流側であってかつ前記定着ベルトの外側に配置され、前記定着ベルトを圧接して前記定着ベルトの曲率を変形させることにより前記用紙を前記定着ベルトから分離する第2の分離部材と
を有することを特徴とする画像形成装置。 An image forming unit that forms a toner image on paper;
A fixing device for fixing the toner image on the paper on which the toner image is formed by the image forming unit;
The fixing device includes:
A fixing roller having a heating mechanism inside and rotatably provided by a driving unit;
A fixing belt that is pressed against the fixing roller and rotates as the fixing roller rotates;
A first pressing member that is disposed inside the fixing belt and presses the fixing belt against the fixing roller to form a nip portion between the fixing roller and the fixing belt;
The fixing belt is disposed downstream of the first pressing member in the rotation direction of the fixing belt and inside the fixing belt, and the curvature of the fixing roller is deformed by pressing the fixing belt against the fixing roller. A first separating member for separating the paper from the fixing roller by:
The sheet is disposed downstream of the first separating member in the rotation direction of the fixing belt and outside the fixing belt, and deforms the curvature of the fixing belt by pressing the fixing belt. An image forming apparatus comprising: a second separation member that separates from the fixing belt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008173917A JP2010014904A (en) | 2008-07-02 | 2008-07-02 | Fixing device and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2008173917A JP2010014904A (en) | 2008-07-02 | 2008-07-02 | Fixing device and image forming apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010014904A true JP2010014904A (en) | 2010-01-21 |
Family
ID=41701079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008173917A Pending JP2010014904A (en) | 2008-07-02 | 2008-07-02 | Fixing device and image forming apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010014904A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8862040B2 (en) | 2012-03-23 | 2014-10-14 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Fixing device and image forming apparatus |
| CN108490751A (en) * | 2017-02-17 | 2018-09-04 | 柯尼卡美能达株式会社 | Fixing device and image forming apparatus |
-
2008
- 2008-07-02 JP JP2008173917A patent/JP2010014904A/en active Pending
Cited By (2)
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