JP2012108189A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】部品コストの低減を図り、定着装置の低コスト化を図る。
【解決手段】可撓性を有する無端状ベルトである定着ベルト21と、定着ベルト21の外周側に定着ベルト21を押圧可能に配置される加圧ローラ31と、定着ベルト21の内周側に配置され、加圧ローラ31の押圧により定着ベルト21を介して加圧ローラ31と当接してニップ部を形成するニップ形成部材23と、定着ベルト21の内周側に近接して固設されたパイプ状の金属熱伝導体22と、定着ベルト21の内周面側に固設されて当接部材の強度を補強する補強部材(ステー、支持部材)25と、を有する定着装置20において、補強部材25は、該補強部材25のニップ形成部材23に対する位置決め手段としての位置決め部材26と、加圧ローラ31側からの荷重を受ける荷重受け手段としての荷重受け部材27からなる。
【選択図】図2The cost of a fixing device is reduced by reducing the component cost.
A fixing belt 21 which is a flexible endless belt, a pressure roller 31 disposed on the outer peripheral side of the fixing belt 21 so as to be able to press the fixing belt 21, and an inner peripheral side of the fixing belt 21. And a nip forming member 23 that forms a nip portion by contacting the pressure roller 31 through the fixing belt 21 by pressing of the pressure roller 31 and is fixed in the vicinity of the inner peripheral side of the fixing belt 21. In the fixing device 20 having a pipe-shaped metal heat conductor 22 and a reinforcing member (stay, support member) 25 that is fixed to the inner peripheral surface side of the fixing belt 21 and reinforces the strength of the contact member. The member 25 includes a positioning member 26 as positioning means for the nip forming member 23 of the reinforcing member 25 and a load receiving member 27 as load receiving means for receiving a load from the pressure roller 31 side.
[Selection] Figure 2
Description
本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。さらに詳述すると、像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に定着させる定着装置およびこれを備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus. More specifically, the present invention relates to a fixing device that fixes a toner image formed on an image carrier onto a recording medium, and an image forming apparatus including the fixing device.
複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置として、電子写真方式を利用した画像形成装置が種々考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスは、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録紙(用紙、記録材、記録媒体ともいう)に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって記録紙上のトナー画像を定着する過程により成立している。 Various image forming apparatuses using an electrophotographic system have been devised as image forming apparatuses such as copiers, printers, facsimiles, and their combined machines, and are well known in the art. In the image forming process, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum as an image carrier, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum is developed with a toner as a developer to be visualized and developed. The image is formed by a process in which the transferred image is transferred onto a recording paper (also referred to as paper, recording material, or recording medium) by a transfer device to carry the image, and a toner image on the recording paper is fixed by a fixing device using pressure, heat, or the like. Yes.
定着装置では、対向するローラもしくはベルトもしくはそれらの組み合わせにより構成された定着部材及び加圧部材が当接してニップ部を形成するように配置されており、該ニップ部に記録紙を挟みこみ、熱および圧力を加え、トナー像を記録紙上に定着することを行っている。 In the fixing device, a fixing member and a pressure member constituted by opposing rollers or belts or a combination thereof are disposed so as to contact each other to form a nip portion. And a pressure is applied to fix the toner image on the recording paper.
例えば、図7に示すようなベルト定着方式の定着装置は、熱源である加熱ヒータ76を有する加熱ローラ74と表層にゴム層が設けられた定着ローラ72を内包した定着ベルト79と、定着ベルト79に当接する加圧ローラ71により形成されるニップ部(定着ニップ部)に、トナー転写済みの記録紙Pを通過させる過程で、転写されたトナー像が加熱および加圧され定着するものである。 For example, a belt fixing type fixing device as shown in FIG. 7 includes a heating roller 74 having a heater 76 as a heat source, a fixing belt 79 including a fixing roller 72 having a rubber layer on the surface, and a fixing belt 79. The transferred toner image is heated and pressed and fixed in the process of passing the recording paper P onto which the toner has been transferred through a nip portion (fixing nip portion) formed by the pressure roller 71 in contact with the toner.
また、特許文献1には、フィルム加熱方式の定着装置が開示されている。このようなフィルム加熱方式の定着装置は、例えば、図8に示すように、発熱体としてのセラミックヒータ81と、加圧部材としての加圧ローラ71との間に耐熱性フィルム(定着フィルム84)を挟ませて定着ニップ部を形成させ、定着ニップ部のフィルム84と加圧ローラ71との間にトナー転写済みの記録紙Pを導入して、フィルム84と一緒に挟持搬送させることで、ニップ部においてセラミックヒータ81の熱がフィルム84を介して記録紙に与えられ、さらに定着ニップ部の加圧力にて未定着トナー画像を記録紙面に熱圧定着させるものである。 Further, Patent Document 1 discloses a film heating type fixing device. For example, as shown in FIG. 8, such a film heating type fixing device has a heat resistant film (fixing film 84) between a ceramic heater 81 as a heating element and a pressure roller 71 as a pressure member. Is formed between the film 84 and the pressure roller 71 in the fixing nip portion, and the recording paper P to which toner has been transferred is interposed between the film 84 and the film 84 so as to be nipped and conveyed. The heat of the ceramic heater 81 is applied to the recording paper through the film 84 at the portion, and the unfixed toner image is fixed to the recording paper surface by heat and pressure with the applied pressure of the fixing nip portion.
このようなフィルム加熱方式の定着装置は、セラミックヒータ及びフィルムとして低熱容量の部材を用いてオンデマンドタイプの装置を構成することができるとともに、画像形成装置の画像形成実行時のみ熱源としてのセラミックヒータに通電して所定の定着温度に発熱させた状態にすれば良く、画像形成装置の電源オンから画像形成実行可能状態までの待ち時間が短く(クイックスタート性)、スタンバイ時の消費電力も大幅に小さい(省電力)等の利点がある。 Such a film heating type fixing device can constitute an on-demand type device using a ceramic heater and a low heat capacity member as a film, and a ceramic heater as a heat source only when image forming of the image forming apparatus is executed. It is sufficient to energize the printer and heat it up to the specified fixing temperature. The waiting time from turning on the image forming apparatus to the image forming executable state is short (quick start), and the power consumption during standby is greatly increased. There are advantages such as small (power saving).
また、特許文献2には、加圧ベルト方式の定着装置が開示されている。この定着装置は、表面が弾性変形する回転可能な加熱定着ローラと、加熱定着ローラに接触したまま走行可能なエンドレスベルトと、エンドレスベルトの内側に非回転状態で配置されて、エンドレスベルトを加熱定着ローラに圧接させ、エンドレスベルトと加熱定着ローラとの間に記録紙が通過させられるベルトニップを設けると共に、加熱定着ローラの表面を弾性変形させる加圧パッドとを有し、下のローラをベルトにし、記録紙とローラの接触面積を広げることで熱伝導効率を大幅に向上させ、エネルギー消費を抑制すると同時に小型化を実現するものである。 Patent Document 2 discloses a pressure belt type fixing device. This fixing device is disposed with a rotatable heat-fixing roller whose surface is elastically deformed, an endless belt that can run while being in contact with the heat-fixing roller, and a non-rotating state inside the endless belt to heat-fix the endless belt A belt nip that allows the recording paper to pass between the endless belt and the heat fixing roller is provided between the endless belt and the heat fixing roller, and a pressure pad that elastically deforms the surface of the heat fixing roller is provided. By increasing the contact area between the recording paper and the roller, the heat conduction efficiency is greatly improved, energy consumption is reduced, and at the same time, miniaturization is realized.
しかしながら、上記特許文献1に記載の定着装置においては、耐久性の問題、ベルト温度安定性の問題があった。すなわち、熱源であるセラミックヒータと、ベルト内面の摺動による耐磨耗性が不十分であり、長時間運転すると連続摩擦を繰り返す面が荒れて摩擦抵抗が増大し、ベルトの走行が不安定になる、もしくは、定着装置の駆動トルクが増大する等の現象が生じるという問題があった(課題1)。 However, the fixing device described in Patent Document 1 has a problem of durability and a problem of belt temperature stability. In other words, the wear resistance due to the sliding of the ceramic heater that is the heat source and the inner surface of the belt is insufficient, and the surface that repeats continuous friction becomes rough and the frictional resistance increases when operated for a long time, and the running of the belt becomes unstable. There is a problem that a phenomenon such as an increase in driving torque of the fixing device occurs (issue 1).
その結果、画像を形成する記録紙のスリップが生じ画像のずれが生じる、または、駆動ギヤに係る応力が増大し、ギヤの破損を引き起こすという、不具合が発生する問題があった。 As a result, there has been a problem that the recording paper forming the image slips and the image shifts, or the stress applied to the drive gear increases and the gear is damaged.
また、フィルム加熱方式の定着装置においては、ベルトをニップ部で局所的に加熱しているため回転するベルトがニップ入り口に戻ってくる際に、ベルト温度は最も冷えた状態になり、特に高速回転を行う場合において、定着不良が出やすいという問題があった(課題2)。 In the film heating type fixing device, since the belt is locally heated at the nip, when the rotating belt returns to the nip entrance, the belt temperature becomes the coldest, especially at high speed. However, there is a problem that fixing failure is likely to occur (Problem 2).
一方、ベルト内面と固定部材の摺動性の問題を改善する手段として、上記特許文献2においては、圧力パッドの表層に低摩擦シート(シート状摺動材)としてPTFEを含浸させたガラス繊維シート(PTFE含浸ガラスクロス)を用いる方法が開示されており、摺動性が向上することが示されている。 On the other hand, as means for improving the problem of slidability between the belt inner surface and the fixing member, in the above-mentioned Patent Document 2, a glass fiber sheet obtained by impregnating PTFE as a low friction sheet (sheet-like sliding material) on the surface layer of the pressure pad A method using (PTFE-impregnated glass cloth) is disclosed, and it is shown that slidability is improved.
しかしながら、このような加圧ベルト方式の定着装置では、定着ローラの熱容量が大きく、昇温が遅いため、ウォームアップにかかる時間が長いという問題があった(課題3)。 However, such a pressure belt type fixing device has a problem that it takes a long time to warm up because the heat capacity of the fixing roller is large and the temperature rise is slow (Problem 3).
上記の課題1〜3をすべて解決する技術として、特許文献3には、無端ベルト(定着ベルト)の内部にパイプ状の金属熱伝導体を、無端ベルトの移動をガイドすることが可能に固定し、金属熱伝導体内の熱源により金属熱伝導体を介して無端ベルトを加熱し、さらに無端ベルトを介して金属熱伝導体に接してニップ部を形成する加圧ローラを備えた定着装置が開示されている。特許文献3の発明によれば、定着装置を構成する無端ベルト全体を温めることを可能にし、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できる。 As a technique for solving all of the above problems 1 to 3, in Patent Document 3, a pipe-shaped metal heat conductor is fixed inside an endless belt (fixing belt) so as to guide the movement of the endless belt. A fixing device including a pressure roller that heats an endless belt via a metal heat conductor by a heat source in the metal heat conductor and further contacts the metal heat conductor via the endless belt to form a nip portion is disclosed. ing. According to the invention of Patent Document 3, it is possible to warm the entire endless belt constituting the fixing device, to reduce the first print time from the heating standby time, and to solve the shortage of heat at the time of high-speed rotation. Can do.
さらに、特許文献4には、定着ベルトの内面側に摺接して定着ベルトを介して加圧ローラとニップ部を形成する固定部材(ニップ形成部材)と、当該固定部材を支持、補強する補強部材(支持部材)を備えた定着装置が開示されている。 Further, Patent Document 4 discloses a fixing member (nip forming member) that slides on the inner surface side of the fixing belt and forms a nip portion with the pressure roller via the fixing belt, and a reinforcing member that supports and reinforces the fixing member. A fixing device including a (support member) is disclosed.
しかしながら、従来の定着装置においては、固定部材を支持する補強部材については、定着装置ごとに異なる形状の補強部材を要し、部品の共通化を図ることはできなかった。 However, in the conventional fixing device, the reinforcing member that supports the fixing member requires a reinforcing member having a different shape for each fixing device, and it has not been possible to share parts.
そこで本発明は、種々の定着装置に適した補強部材を共通で使用することを可能とすることにより、部品コストの低減を図り、定着装置の低コスト化を図ることができる定着装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 Accordingly, the present invention enables a fixing member suitable for various fixing devices to be used in common, thereby reducing the cost of components and reducing the cost of the fixing device. An object is to provide an image forming apparatus provided.
かかる目的を達成するため、請求項1に記載の定着装置は、可撓性を有する無端状ベルトである定着部材と、定着部材の外周側に該定着部材を押圧可能に配置される加圧部材と、定着部材の内周側に配置され、加圧部材の押圧により定着部材を介して該加圧部材と当接してニップ部を形成する当接部材と、定着部材の内周側に近接して固設されたパイプ状の金属熱伝導体と、定着部材の内周面側に固設されて当接部材の強度を補強する補強部材と、を有する定着装置において、補強部材は、該補強部材の当接部材に対する位置決め手段としての第1補強部材と、加圧部材側からの荷重を受ける荷重受け手段としての第2補強部材からなるものである。 To achieve this object, the fixing device according to claim 1 is a fixing member that is an endless belt having flexibility, and a pressure member that is disposed on the outer peripheral side of the fixing member so as to be able to press the fixing member. A contact member that is disposed on the inner peripheral side of the fixing member and that forms a nip portion by contacting the pressure member through the fixing member by pressing of the pressure member, and is adjacent to the inner peripheral side of the fixing member. A fixing member having a pipe-shaped metal heat conductor fixed on the inner peripheral surface side of the fixing member and reinforcing the strength of the abutting member. The first reinforcing member as a positioning means for the abutting member of the member and a second reinforcing member as a load receiving means for receiving a load from the pressure member side.
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の定着装置において、加圧部材側からの荷重方向に直交する第2補強部材の厚みを、加圧部材側からの荷重に応じて、変動させた形状とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the fixing device according to the first aspect, the thickness of the second reinforcing member perpendicular to the load direction from the pressure member side is set according to the load from the pressure member side. The shape is changed.
また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2のいずれかに記載の定着装置において、第1補強部材は、第2補強部材の形状によらず同一形状として、軸方向の両端側においてフランジ部材に固設されるものである。 According to a third aspect of the present invention, in the fixing device according to the first or second aspect, the first reinforcing member has the same shape regardless of the shape of the second reinforcing member, and both ends in the axial direction. In FIG. 2, the flange member is fixed.
また、請求項4に記載の発明は、請求項2に記載の定着装置において、金属熱伝導体の内周側に配置されて該金属熱伝導体を加熱する加熱手段を有し、第2補強部材の厚みを、該第2補強部材における加熱手段に面する側とは反対側の面を変動させて調整するものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the fixing device according to the second aspect, further comprising a heating unit that is disposed on the inner peripheral side of the metal heat conductor and heats the metal heat conductor. The thickness of the member is adjusted by changing the surface of the second reinforcing member opposite to the side facing the heating means.
また、請求項5に記載の画像形成装置は、請求項1から4までのいずれかに記載の定着装置を備えるものである。 An image forming apparatus according to a fifth aspect includes the fixing device according to any one of the first to fourth aspects.
本発明によれば、部品コストの低減を図り、定着装置の低コスト化を図ることができる。 According to the present invention, the cost of parts can be reduced, and the cost of the fixing device can be reduced.
以下、本発明に係る構成を図1から図6に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。本実施形態に係る定着装置(20)は、可撓性を有する無端状ベルトである定着部材(定着ベルト21)と、定着部材の外周側に該定着部材を押圧可能に配置される加圧部材(加圧ローラ31)と、定着部材の内周側に配置され、加圧部材の押圧により定着部材を介して該加圧部材と当接してニップ部を形成する当接部材(ニップ形成部材23)と、定着部材の内周側に近接して固設されたパイプ状の金属熱伝導体(22)と、定着部材の内周面側に固設されて当接部材の強度を補強する補強部材(ステー、支持部材(25))と、を有する定着装置において、補強部材は、該補強部材の当接部材に対する位置決め手段としての第1補強部材(位置決め部材26)と、加圧部材側からの荷重を受ける荷重受け手段としての第2補強部材(荷重受け部材27)からなるものである。 Hereinafter, a configuration according to the present invention will be described in detail based on the embodiment shown in FIGS. The fixing device (20) according to the present embodiment includes a fixing member (fixing belt 21) that is a flexible endless belt, and a pressure member that is disposed on the outer peripheral side of the fixing member so as to be able to press the fixing member. (Pressure roller 31) and an abutting member (nip forming member 23) which is disposed on the inner peripheral side of the fixing member and forms a nip portion by contacting the pressing member via the fixing member by pressing of the pressing member. ), A pipe-shaped metal heat conductor (22) fixed near the inner peripheral side of the fixing member, and a reinforcement fixed on the inner peripheral surface side of the fixing member to reinforce the strength of the contact member In the fixing device having a member (stay, support member (25)), the reinforcing member is a first reinforcing member (positioning member 26) as a positioning means for the abutting member of the reinforcing member, and from the pressure member side. Second reinforcing member (load) as load receiving means for receiving the load of Only those consisting of member 27).
(画像形成装置の構成・動作)
まず、図1を参照して、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。図1において、1は画像形成装置としての複写機の装置本体、2は原稿Dの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、3は原稿読込部2で読み込んだ画像情報に基づいた露光光Lを感光体ドラム5上に照射する露光部、4は感光体ドラム5上にトナー像(画像)を形成する作像部、7は感光体ドラム5上に形成されたトナー像を記録媒体Pに転写する転写部、10はセットされた原稿Dを原稿読込部2に搬送する原稿搬送部、12〜14は転写紙等の記録媒体Pが収納された給紙部、20は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着装置、21は定着装置20に設置された定着部材としての定着ベルト、31は定着装置20に設置された加圧部材としての加圧ローラを示す。
(Configuration and operation of image forming apparatus)
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an apparatus main body of a copying machine as an image forming apparatus, 2 an original reading unit that optically reads image information of an original D, and 3 an exposure light L based on image information read by the original reading unit 2. Is exposed to the photosensitive drum 5, 4 is an image forming unit for forming a toner image (image) on the photosensitive drum 5, and 7 is a toner image formed on the photosensitive drum 5 on the recording medium P. A transfer unit 10 for transferring, a document transport unit for transporting the set document D to the document reading unit 2, 12 to 14 a paper feed unit storing a recording medium P such as transfer paper, and 20 on the recording medium P A fixing device for fixing an unfixed image, 21 is a fixing belt as a fixing member installed in the fixing device 20, and 31 is a pressure roller as a pressure member installed in the fixing device 20.
図1に示す画像形成装置における、通常の画像形成時の動作について説明する。まず、原稿Dは、原稿搬送部10の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部2上を通過する。このとき、原稿読込部2では、上方を通過する原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。 An operation during normal image formation in the image forming apparatus shown in FIG. 1 will be described. First, the document D is conveyed from the document table in the direction of the arrow in the drawing by the conveyance roller of the document conveyance unit 10 and passes over the document reading unit 2. At this time, the document reading unit 2 optically reads the image information of the document D passing above.
そして、原稿読込部2で読み取られた光学的な画像情報は、電気信号に変換された後に、露光部3(書込部)に送信される。そして、露光部3からは、その電気信号の画像情報に基づいたレーザ光等の露光光Lが、作像部4の感光体ドラム5上に向けて発せられる。 Then, the optical image information read by the document reading unit 2 is converted into an electric signal and then transmitted to the exposure unit 3 (writing unit). Then, exposure light L such as laser light based on the image information of the electrical signal is emitted from the exposure unit 3 toward the photosensitive drum 5 of the image forming unit 4.
一方、作像部4において、感光体ドラム5は図中の時計方向に回転しており、所定の作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程)を経て、感光体ドラム5上に画像情報に対応した画像(トナー像)が形成される。その後、感光体ドラム5上に形成された画像は、転写部7で、レジストローラにより搬送された記録媒体P上に転写される。 On the other hand, in the image forming unit 4, the photosensitive drum 5 is rotated in the clockwise direction in the drawing, and image information is transferred onto the photosensitive drum 5 through a predetermined image forming process (charging process, exposure process, development process). An image (toner image) corresponding to is formed. Thereafter, the image formed on the photosensitive drum 5 is transferred by the transfer unit 7 onto the recording medium P conveyed by the registration roller.
一方、転写部7に搬送される記録媒体Pは、次のように動作する。まず、画像形成装置本体1の複数の給紙部12,13,14のうち、1つの給紙部が自動又は手動で選択される(例えば、最上段の給紙部12が選択されたものとする)。そして、給紙部12に収納された記録媒体Pの最上方の1枚が、搬送経路Kの位置に向けて搬送される。 On the other hand, the recording medium P conveyed to the transfer unit 7 operates as follows. First, one of the plurality of paper feeding units 12, 13, and 14 of the image forming apparatus main body 1 is automatically or manually selected (for example, the uppermost paper feeding unit 12 is selected). To do). Then, the uppermost sheet of the recording medium P stored in the paper feeding unit 12 is conveyed toward the position of the conveyance path K.
その後、記録媒体Pは、搬送経路Kを通過してレジストローラの位置に達する。そして、レジストローラの位置に達した記録媒体Pは、感光体ドラム5上に形成された画像と位置合わせをするためにタイミングを合わせて、転写部7に向けて搬送される。 Thereafter, the recording medium P passes through the conveyance path K and reaches the position of the registration roller. Then, the recording medium P that has reached the position of the registration roller is conveyed toward the transfer unit 7 at the same timing in order to align with the image formed on the photosensitive drum 5.
そして、転写工程後の記録媒体Pは、転写部7の位置を通過した後に、搬送経路を経て定着装置20に達する。定着装置20に達した記録媒体Pは、定着ベルト21と加圧ローラ31との間に送入されて、定着ベルト21から受ける熱と双方の部材から受ける圧力とによって画像が定着される。画像が定着された記録媒体Pは、定着ベルト21と加圧ローラ31との間(ニップ部)から送出された後に、画像形成装置本体1から排出される。こうして、一連の画像形成プロセスが完了する。 After the transfer process, the recording medium P passes through the position of the transfer unit 7 and then reaches the fixing device 20 through the conveyance path. The recording medium P that has reached the fixing device 20 is fed between the fixing belt 21 and the pressure roller 31, and the image is fixed by heat received from the fixing belt 21 and pressure received from both members. The recording medium P on which the image has been fixed is delivered from between the fixing belt 21 and the pressure roller 31 (nip portion) and then discharged from the image forming apparatus main body 1. Thus, a series of image forming processes is completed.
(定着装置の構成)
次に、画像形成装置本体1に設置される定着装置20の構成、動作について詳述する。図2に示すように、定着装置20は、定着部材としての定着ベルト21、金属熱伝導体22、ニップ形成部材23、ヒータ24、補強部材25、加圧部材としての加圧ローラ31、分離板32等で構成される。
(Configuration of fixing device)
Next, the configuration and operation of the fixing device 20 installed in the image forming apparatus main body 1 will be described in detail. As shown in FIG. 2, the fixing device 20 includes a fixing belt 21 as a fixing member, a metal heat conductor 22, a nip forming member 23, a heater 24, a reinforcing member 25, a pressure roller 31 as a pressure member, and a separation plate. 32 etc.
[定着ベルト]
定着部材としての定着ベルト21は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルト(またはフィルム)であって、外部のローラにより連れ回り回転する。図2に示す例では、加圧ローラ31が不図示の駆動源により回転し、ニップ部でベルトに駆動力が伝達されることにより定着ベルト21が回転する。
[Fixing belt]
The fixing belt 21 as a fixing member is a thin and flexible endless belt (or film), and rotates together with an external roller. In the example shown in FIG. 2, the pressure roller 31 is rotated by a driving source (not shown), and the driving force is transmitted to the belt at the nip portion, whereby the fixing belt 21 is rotated.
定着ベルト21は、基材上に弾性層、離型層が順次積層されていて、その全体の厚さが1mm以下に設定されている。定着ベルト21の基材は、層厚が30〜50μmであって、ニッケル、ステンレス等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成されている。 The fixing belt 21 is formed by sequentially laminating an elastic layer and a release layer on a base material, and the entire thickness thereof is set to 1 mm or less. The base material of the fixing belt 21 has a layer thickness of 30 to 50 μm and is formed of a metal material such as nickel or stainless steel or a resin material such as polyimide.
定着ベルト21の弾性層は、層厚が100〜300μmであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、等のゴム材料で形成されている。弾性層がない場合、熱容量が小さくなり、定着性が向上するが、未定着画像を押し潰して定着す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ユズ肌状の跡が残るという不具合が生じる。これに対し、弾性層を設けることで、ニップ部における定着ベルト21表面の微小な凹凸が形成されなくなり、記録媒体P上のトナー像に均一に熱が伝わりユズ肌画像の発生が抑止される。 The elastic layer of the fixing belt 21 has a layer thickness of 100 to 300 μm and is formed of a rubber material such as silicone rubber, foamable silicone rubber, or fluororubber. When there is no elastic layer, the heat capacity is reduced and the fixability is improved, but when the unfixed image is crushed and fixed, minute irregularities on the belt surface are transferred to the image and the image has a crusty skin-like shape. There is a problem that marks remain. On the other hand, by providing the elastic layer, minute irregularities on the surface of the fixing belt 21 in the nip portion are not formed, and heat is uniformly transmitted to the toner image on the recording medium P, thereby preventing the generation of a scum skin image.
定着ベルト21の離型層は、層厚が10〜50μmであって、PFA(4フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PES(ポリエーテルサルファイド)、等の材料で形成されている。離型層を設けることで、トナー像に対する離型性(剥離性)が担保される。 The release layer of the fixing belt 21 has a layer thickness of 10 to 50 μm, such as PFA (tetrafluoroethylene bar fluoroalkyl vinyl ether copolymer resin), polyimide, polyetherimide, PES (polyether sulfide), and the like. Made of material. By providing the release layer, the releasability (peelability) for the toner image is secured.
なお、本実施形態では、定着ベルト21の直径が30mmに設定されている。定着ベルト21の内部(内周面側)には、金属熱伝導体22、ニップ形成部材23、ヒータ24、補強部材25等が固設されている。 In the present embodiment, the diameter of the fixing belt 21 is set to 30 mm. Inside the fixing belt 21 (inner peripheral surface side), a metal heat conductor 22, a nip forming member 23, a heater 24, a reinforcing member 25, and the like are fixed.
[ニップ形成部材]
ニップ形成部材23は、定着ベルト21の内周面側に固設されていて、定着ベルト21を介して加圧ローラ31に当接してニップ部を形成する。なお、ニップ形成部材23と定着ベルト21とが摺接しても定着ベルト21の磨耗が軽減されるように、ニップ形成部23の摺接面を摩擦係数の低い材料で形成することが好ましい。また、ニップ形成部材23と定着ベルト21の内周面との間に摺動シートを設けるようにしても良い。
[Nip forming member]
The nip forming member 23 is fixed to the inner peripheral surface side of the fixing belt 21 and abuts against the pressure roller 31 through the fixing belt 21 to form a nip portion. Note that it is preferable that the slidable contact surface of the nip forming part 23 is formed of a material having a low coefficient of friction so that the wear of the fixing belt 21 is reduced even if the nip forming member 23 and the fixing belt 21 are in sliding contact. Further, a sliding sheet may be provided between the nip forming member 23 and the inner peripheral surface of the fixing belt 21.
また、図2に示す例では、ニップ部の形状が平坦形状であるが、凹形状やその他の形状であっても良い。例えば、ニップ部の形状を凹形状とすることで、記録紙先端の排出方向が加圧ローラ寄りになり、分離性を向上させて、ジャムの発生が抑制することができる。 In the example shown in FIG. 2, the shape of the nip portion is a flat shape, but may be a concave shape or other shapes. For example, by making the shape of the nip portion concave, the discharge direction of the leading end of the recording paper is closer to the pressure roller, improving the separation property and suppressing the occurrence of jam.
[ヒータ]
熱源としてのヒータ24は、ハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置20の側板(図示しない)に固定されている。そして、画像形成装置1の電源部により出力制御されたヒータ24の輻射熱によって、金属熱伝導体22が加熱される。さらに、金属熱伝導体22によって定着ベルト21が全体的に加熱されて、加熱された定着ベルト21の表面から記録媒体P上のトナー像に熱が加えられる。
[heater]
The heater 24 as a heat source is a halogen heater, and both ends thereof are fixed to a side plate (not shown) of the fixing device 20. Then, the metal thermal conductor 22 is heated by the radiant heat of the heater 24 whose output is controlled by the power supply unit of the image forming apparatus 1. Further, the fixing belt 21 is entirely heated by the metal heat conductor 22, and heat is applied to the toner image on the recording medium P from the surface of the heated fixing belt 21.
なお、ヒータ24の出力制御は、定着ベルト21表面に対向するサーミスタ等の温度センサ(図示せず)によるベルト表面温度の検知結果に基づいて制御される。また、このようなヒータ24の出力制御によって、定着ベルト21の温度(定着温度)を所望の温度に設定することができる。 The output control of the heater 24 is controlled based on the detection result of the belt surface temperature by a temperature sensor (not shown) such as a thermistor facing the surface of the fixing belt 21. Further, the temperature of the fixing belt 21 (fixing temperature) can be set to a desired temperature by such output control of the heater 24.
また、図2に示す例では、熱源として、ハロゲンヒータ24を用いたが、これに限られるものではなく、熱源として、誘導加熱手段(IHコイル)、抵抗発熱体、カーボンヒータ等を用いても良い。 In the example shown in FIG. 2, the halogen heater 24 is used as the heat source. However, the present invention is not limited to this, and an induction heating means (IH coil), a resistance heating element, a carbon heater, or the like may be used as the heat source. good.
[金属熱伝導体]
中空の金属熱伝導体22は、ニップ部を除く位置で定着ベルト21の内周面に対向するように固設されていて、ヒータ24の輻射熱により加熱されて定着ベルト21を加熱する(熱を伝える)。なお、金属熱伝導体22の材料としては、アルミニウム、鉄、ステンレス等の熱伝導性を有する材料を用いることができる。本実施形態では、強度にすぐれるSUSを用いた。なお、図2に示す例では、金属熱伝導体22は、円形頂上部分が潰れた形状になっているが、これに限られるものではなく、円形であっても、角型であっても、その他の断面形状であっても良い。
[Metal heat conductor]
The hollow metal heat conductor 22 is fixed so as to face the inner peripheral surface of the fixing belt 21 at a position excluding the nip portion, and is heated by the radiant heat of the heater 24 to heat the fixing belt 21 (heat is generated). Tell). In addition, as a material of the metal thermal conductor 22, a material having thermal conductivity such as aluminum, iron, and stainless steel can be used. In this embodiment, SUS having excellent strength is used. In the example shown in FIG. 2, the metal heat conductor 22 has a shape in which the circular top portion is crushed, but is not limited thereto, and may be circular or rectangular. Other cross-sectional shapes may be used.
定着ベルト21の一部のみが局所的に加熱されることなく、金属熱伝導体22によって定着ベルト21が周方向広範囲にわたって加熱されることになるために、装置を高速化した場合であっても定着ベルト21が充分に加熱されて定着不良の発生を抑止することができる。 Even if the speed of the apparatus is increased because the fixing belt 21 is heated over a wide range in the circumferential direction by the metal heat conductor 22 without locally heating only a part of the fixing belt 21. The fixing belt 21 is sufficiently heated to prevent the occurrence of fixing failure.
さらに、定着ベルト21の加熱効率を向上させるために金属熱伝導体22を薄肉化した場合であっても、金属熱伝導体22は加圧ローラ31から加圧力を受けるニップ形成部材23とは別に設けられているために、金属熱伝導体22が撓んで定着ベルト21の内周面が強くこすれる不具合や、金属熱伝導体22が撓んで定着ベルト21の駆動トルクが増加する不具合等が抑止される。 Further, even when the metal heat conductor 22 is thinned to improve the heating efficiency of the fixing belt 21, the metal heat conductor 22 is separated from the nip forming member 23 that receives pressure from the pressure roller 31. Therefore, a problem that the metal heat conductor 22 is bent and the inner peripheral surface of the fixing belt 21 is rubbed strongly, a problem that the metal heat conductor 22 is bent and the driving torque of the fixing belt 21 is increased, and the like are suppressed. The
このように、定着装置20は、定着ベルト21の一部のみが局所的に加熱されることなく、金属熱伝導体22によって定着ベルト21が周方向広範囲にわたって加熱されることになるために、装置を高速化した場合であっても定着ベルト21が充分に加熱されて定着不良の発生を抑止することができる。すなわち、比較的簡易な構成で効率よく定着ベルト21を加熱できるために、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短縮化されるとともに、装置の小型化が達成される。 As described above, the fixing device 20 is configured such that only the part of the fixing belt 21 is not locally heated and the fixing belt 21 is heated over a wide range in the circumferential direction by the metal heat conductor 22. Even when the speed is increased, the fixing belt 21 is sufficiently heated to prevent the occurrence of fixing failure. That is, since the fixing belt 21 can be efficiently heated with a relatively simple configuration, the warm-up time and the first print time are shortened, and the size of the apparatus is reduced.
なお、定着ベルト21と金属熱伝導体22との外径差は、1mm以内とすることが好ましい。これにより、金属熱伝導体22と定着ベルト21とが摺接する面積が大きくなって定着ベルト21の磨耗が加速する不具合を抑止するとともに、金属熱伝導体22と定着ベルト21とが離れ過ぎて定着ベルト21の加熱効率が低下する不具合を抑止することができる。さらに、金属熱伝導体22が定着ベルト21に近設されることで、可撓性を有する定着ベルト21の円形姿勢がある程度維持されるため、定着ベルト21の変形による劣化・破損を軽減することができる。 The difference in outer diameter between the fixing belt 21 and the metal heat conductor 22 is preferably within 1 mm. As a result, the area in which the metal heat conductor 22 and the fixing belt 21 are in sliding contact with each other is increased, and the problem that the wear of the fixing belt 21 is accelerated is suppressed, and the metal heat conductor 22 and the fixing belt 21 are separated from each other too much. A problem that the heating efficiency of the belt 21 is reduced can be suppressed. Furthermore, since the metal heat conductor 22 is placed close to the fixing belt 21, the circular posture of the flexible fixing belt 21 is maintained to some extent, so that deterioration and breakage due to deformation of the fixing belt 21 can be reduced. Can do.
また、金属熱伝導体22と定着ベルト21とが摺接しても定着ベルト21の磨耗が軽減されるように、金属熱伝導体22の摺接面を摩擦係数の低い材料で形成することとしても良い。また、定着ベルト21と金属熱伝導体22との界面には、シリコーンオイルやフッ素グリス等の潤滑剤を塗布することが好ましい。 Further, the sliding surface of the metal heat conductor 22 may be formed of a material having a low friction coefficient so that the wear of the fixing belt 21 is reduced even if the metal heat conductor 22 and the fixing belt 21 are in sliding contact. good. Further, it is preferable to apply a lubricant such as silicone oil or fluorine grease to the interface between the fixing belt 21 and the metal heat conductor 22.
[加圧ローラ]
加圧部材としての加圧ローラ31は、直径が30mmであって、中空構造の芯金上に弾性層を形成したものである。加圧ローラ31の弾性層は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層の表層にPFA、PTFE等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。加圧ローラ31は、スプリングなどにより定着ベルト21に圧接され、ゴム層が押し潰されて変形することにより、双方の部材間に所望のニップ部を形成する。
[Pressure roller]
The pressure roller 31 as a pressure member has a diameter of 30 mm and is formed by forming an elastic layer on a hollow cored bar. The elastic layer of the pressure roller 31 is made of a material such as foamable silicone rubber, silicone rubber, or fluororubber. A thin release layer made of PFA, PTFE, or the like can be provided on the surface layer of the elastic layer. The pressure roller 31 is pressed against the fixing belt 21 by a spring or the like, and the rubber layer is crushed and deformed to form a desired nip portion between both members.
なお、加圧ローラ31の弾性層を発泡性シリコーンゴム等のスポンジ状の材料で形成した場合には、ニップ部に作用する加圧力を減ずることができるために、金属熱伝導体22に生じる撓みをさらに軽減することができる。 Note that when the elastic layer of the pressure roller 31 is formed of a sponge-like material such as foamable silicone rubber, the pressure applied to the nip portion can be reduced, so that the bending that occurs in the metal heat conductor 22 is reduced. Can be further reduced.
また、本実施形態では、定着ベルト21の直径が加圧ローラ31の直径と同等になるように形成したが、定着ベルト21の直径が加圧ローラ31の直径よりも小さくなるように形成することもできる。その場合、ニップ部における定着ベルト21の曲率が加圧ローラ31の曲率よりも小さくなるために、ニップ部から送出される記録媒体Pが定着ベルト21から分離され易くなる。 In this embodiment, the fixing belt 21 has a diameter equal to that of the pressure roller 31, but the fixing belt 21 has a diameter smaller than the pressure roller 31. You can also. In that case, since the curvature of the fixing belt 21 in the nip portion is smaller than the curvature of the pressure roller 31, the recording medium P sent out from the nip portion is easily separated from the fixing belt 21.
また、加圧ローラ31は、モータなどの駆動手段からギヤを介して駆動力が伝達され回転する。また、加圧ローラ31は中実のローラであっても良いが、中空のほうが熱容量は少なくて良い。また、加圧ローラ31側にもハロゲンヒータなどの熱源を有していても良い。なお、加圧ローラ内部にヒータが無い場合は、スポンジゴムを用いても良い。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルトの熱が奪われにくくなるので、より望ましい。 The pressure roller 31 is rotated by a driving force transmitted from a driving unit such as a motor through a gear. Further, the pressure roller 31 may be a solid roller, but the hollow roller may have a smaller heat capacity. Further, a heat source such as a halogen heater may also be provided on the pressure roller 31 side. If there is no heater inside the pressure roller, sponge rubber may be used. Sponge rubber is more desirable because it increases heat insulation and makes it difficult for the fixing belt to lose heat.
[分離板]
定着ベルト21と加圧ローラ31との当接部であるニップ部の出口側には、ニップ部から送出される記録媒体Pを定着ベルト21から分離させる分離板32が配設されている。
[Separator]
A separation plate 32 that separates the recording medium P fed from the nip portion from the fixing belt 21 is disposed on the exit side of the nip portion, which is a contact portion between the fixing belt 21 and the pressure roller 31.
[補強部材]
ニップ部におけるニップ形成部材23を支持し、強度を補強する補強部材(支持部材、ステーともいう)25が、金属熱伝導体22の内部に固設され、軸方向における両端部で、フランジ部材(図示せず)に保持固定され位置決めされている。また、金属熱伝導体22の開口部を介してニップ形成部材23に当接して、ニップ形成部材23を支持している。
[Reinforcing material]
A reinforcing member (also referred to as a support member or stay) 25 that supports the nip forming member 23 in the nip portion and reinforces the strength is fixed inside the metal thermal conductor 22, and flange members ( (Not shown) and fixed and positioned. Further, the nip forming member 23 is supported by contacting the nip forming member 23 through the opening of the metal heat conductor 22.
ニップ形成部材23が、定着ベルト21を介して加圧ローラ31に当接することで、ニップ部において加圧ローラ31の加圧力を受けて変形する(撓む)不具合を、補強部材25により、抑止して、軸方向で均一なニップ幅を得られるようにしている。 The reinforcing member 25 prevents the nip forming member 23 from being in contact with the pressure roller 31 via the fixing belt 21 to deform (bend) due to the pressure applied by the pressure roller 31 at the nip portion. Thus, a uniform nip width can be obtained in the axial direction.
なお、以下の説明においては、図2〜図6に示すように、補強部材25の軸方向(加圧ローラ31、定着ベルト21の回転軸方向)の長さ(ステー長さ)をZ方向とし、補強部材25の水平方向の幅(ステー幅)をX方向とし、補強部材25の厚み(ステー厚み)をY方向とする。 In the following description, as shown in FIGS. 2 to 6, the length (stay length) in the axial direction of the reinforcing member 25 (the direction of the rotation axis of the pressure roller 31 and the fixing belt 21) is the Z direction. The horizontal width (stay width) of the reinforcing member 25 is defined as the X direction, and the thickness (stay thickness) of the reinforcing member 25 is defined as the Y direction.
補強部材25は、金属熱伝導体22の内部に配置可能な形状であれば、その形状は特に限られるものではないが、次式(1),(2)の撓みの計算式(片持ち梁)に示されるようにステー幅とステー厚みをどのような値とするかが撓み防止において重要となる。
δ=PL3/3EI ・・・(1)
I=bh3/12 ・・・(2)
但し、δ(mm):たわみ、E(kg/m2):ヤング率、I(mm4):断面二次モーメント、P(kg):荷重、L(mm):ステー長さ、b(mm):ステー厚み、h(mm):ステー幅、である。
The shape of the reinforcing member 25 is not particularly limited as long as the reinforcing member 25 can be disposed inside the metal heat conductor 22, but the bending equation (1) or (2) can be calculated (cantilever beam). As shown in (), what values the stay width and stay thickness are made is important in preventing deflection.
δ = PL 3 / 3EI (1)
I = bh 3/12 ··· ( 2)
However, (delta) (mm): Deflection, E (kg / m < 2 >): Young's modulus, I (mm < 4 >): Sectional moment of inertia, P (kg): Load, L (mm): Stay length, b (mm ): Stay thickness, h (mm): stay width.
補強部材25は、ニップ形成部材23と対向する加圧ローラ31からの圧力がかかるため、水平方向において撓むこととなる。そのため、加圧ローラ31による加圧方向に沿って横長の断面を有するように補強部材25を形成することで、断面係数が大きくなって補強部材25の機械的強度を高めることができる。すなわち、定着装置における補強部材25は、金属熱伝導体22内部の水平方向の径が最大となる中央付近で略最大のステー幅を有するように構成することが最も好ましいといえる。 The reinforcing member 25 is bent in the horizontal direction because the pressure from the pressure roller 31 facing the nip forming member 23 is applied. Therefore, by forming the reinforcing member 25 so as to have a horizontally long cross section along the pressing direction by the pressure roller 31, the section modulus is increased and the mechanical strength of the reinforcing member 25 can be increased. That is, it can be said that the reinforcing member 25 in the fixing device is most preferably configured to have a substantially maximum stay width near the center where the horizontal diameter inside the metal heat conductor 22 is maximum.
よって、補強部材25は、その厚みを定着装置の性能(特に、加圧部材側からの圧力)に応じて変動させることにより、所望の補強部材25の強度を得ることとなる。しかしながら、補強部材25の形状の決定において、その厚みを無下に大きくすることは、ウォームアップ時間の短縮等のための定着装置内の熱容量低減、材料低減によるコストダウン、ユニット重量低減に反することとなるため、望ましくない。 Therefore, the strength of the reinforcing member 25 can be obtained by changing the thickness of the reinforcing member 25 according to the performance of the fixing device (particularly, the pressure from the pressure member side). However, in determining the shape of the reinforcing member 25, increasing the thickness of the reinforcing member 25 is contrary to the heat capacity reduction in the fixing device for shortening the warm-up time, the cost reduction due to the material reduction, and the unit weight reduction. Therefore, it is not desirable.
一方で、定着装置の性能に関わらず、共通の補強部材25を使用して部品共通化を図ることが量産性および低コスト化において望まれる。しかしながら、これまでは、補強部材について厚みの最適化を行うと、定着装置の性能に応じて定着装置ごとに異なる形状の補強部材を要することとなり、部品の共通化を図ることができなかった。また、補強部材の形状が異なることで、これを受けるフランジ部材についても部品の共通化を図ることができなかった。 On the other hand, regardless of the performance of the fixing device, it is desired in terms of mass productivity and cost reduction that the common reinforcing member 25 is used to share parts. However, until now, when the thickness of the reinforcing member is optimized, a reinforcing member having a different shape is required for each fixing device in accordance with the performance of the fixing device, and it has not been possible to share parts. Further, since the shape of the reinforcing member is different, it has been impossible to make the parts common to the flange member that receives the reinforcing member.
そこで、本実施形態に係る定着装置20は、図3に示すように、補強部材25(図3(A))を、当該補強部材25を位置決めするフランジ部材に対して固設して位置決めをするための位置決め部材(第1補強部材、図3(B))26と、定着装置20の性能に応じて変動する荷重を受ける荷重受け部材(第2補強部材、図3(C))27との別部材とし、これを組み合わせて補強部材25として用いる構成とするものである。 Therefore, as shown in FIG. 3, the fixing device 20 according to the present embodiment positions the reinforcing member 25 (FIG. 3A) by fixing the reinforcing member 25 to the flange member that positions the reinforcing member 25. Positioning member (first reinforcing member, FIG. 3B) 26 and load receiving member 27 (second reinforcing member, FIG. 3C) that receives a load that varies depending on the performance of the fixing device 20. It is set as a separate member, and it is set as the structure used as the reinforcement member 25 combining this.
図3に示した補強部材25の模式図を図4および図5に示す。図4(A)は位置決め部材26、図4(B)は荷重受け部材27、図4(C)は位置決め部材26と荷重受け部材27の組み合わせである補強部材25、の軸方向における断面模式図を示している。この補強部材25は、荷重受け部材27の厚み(図4(B)中aで示す)を定着装置の性能に合わせて、所望の強度を得ることができる厚みに調整(設定)し、位置決め部材26に取り付けることができるものである。 The schematic diagram of the reinforcing member 25 shown in FIG. 3 is shown in FIG. 4 and FIG. 4A is a schematic cross-sectional view in the axial direction of a positioning member 26, FIG. 4B is a load receiving member 27, and FIG. 4C is a reinforcing member 25 that is a combination of the positioning member 26 and the load receiving member 27. Is shown. The reinforcing member 25 adjusts (sets) the thickness of the load receiving member 27 (indicated by “a” in FIG. 4B) to a thickness capable of obtaining a desired strength in accordance with the performance of the fixing device. 26 can be attached.
また、図5(A)は位置決め部材26、図5(B)は荷重受け部材27、図5(C)は位置決め部材26と荷重受け部材27の組み合わせである補強部材25、の軸方向(左側図)、および厚み方向(右側図)における断面模式図を示している。図5(A)に示すように、位置決め部材26は、フランジ部材により位置決めされるステー両端部26aを、ニップとは反対側に位置する部分(26bで示す)で繋いだ形状を有している。図4及び図5に示すように、位置決め部材26は、荷重受け部材27の厚みによらず同一形状を有するものである。 5A is a positioning member 26, FIG. 5B is a load receiving member 27, and FIG. 5C is an axial direction (left side) of a reinforcing member 25 that is a combination of the positioning member 26 and the load receiving member 27. Figure) and a schematic cross-sectional view in the thickness direction (right side view) are shown. As shown in FIG. 5A, the positioning member 26 has a shape in which both ends 26a of the stay positioned by the flange member are connected by a portion (indicated by 26b) located on the side opposite to the nip. . As shown in FIGS. 4 and 5, the positioning member 26 has the same shape regardless of the thickness of the load receiving member 27.
ここで、所望の厚みを有するように形成した荷重受け部材27を、位置決め部材26に固設する方法については、特に限られるものではなく、例えば、ネジ止めによって取り付けるようにすればよい。また、位置決め部材26に荷重受け部材27を案内するガイドレールを設けて、嵌合させることにより固設することも好ましい。 Here, the method of fixing the load receiving member 27 formed so as to have a desired thickness to the positioning member 26 is not particularly limited, and for example, it may be attached by screwing. It is also preferable that the positioning member 26 is provided with a guide rail for guiding the load receiving member 27 and is fixed by fitting.
このように、補強部材25について、位置決め部材26と荷重受け部材27とを別部材として構成することにより、定着装置20の性能に応じて、すなわち、要求される強度に応じて、荷重受け部材27の形状(厚み)のみを適宜変動させて構成し、位置決め部材26については、定着装置20の性能によらず共通形状とすることができる。このため、種々の定着装置において、補強部材25を共通して使用することが可能となる。併せて、位置決め部材26を固設するフランジ部材も共通形状とすることができる。よって、量産化および部品コストの低減を図り、定着装置20の低コスト化を図ることができる。 In this way, by configuring the positioning member 26 and the load receiving member 27 as separate members for the reinforcing member 25, the load receiving member 27 according to the performance of the fixing device 20, that is, according to the required strength. Only the shape (thickness) is appropriately changed, and the positioning member 26 can have a common shape regardless of the performance of the fixing device 20. For this reason, the reinforcing member 25 can be used in common in various fixing devices. In addition, the flange member for fixing the positioning member 26 can also have a common shape. Therefore, mass production and parts cost reduction can be achieved, and the cost of the fixing device 20 can be reduced.
また、上述の荷重受け部材27における厚みの調整は、ヒータ25と面する側とは、反対側の面において行うことが好ましい。すなわち、図6(A)〜(C)に示すように、荷重受け部材27の厚み調整においては、ヒータ25が設けられる側の面27aについては、位置決め部材26と共通する基準面とし、当該基準面と反対側の面27b側において厚みを調整することが好ましい。 Moreover, it is preferable to adjust the thickness of the load receiving member 27 described above on the surface opposite to the side facing the heater 25. That is, as shown in FIGS. 6A to 6C, in adjusting the thickness of the load receiving member 27, the surface 27 a on the side where the heater 25 is provided is a reference surface common to the positioning member 26, and the reference It is preferable to adjust the thickness on the surface 27b side opposite to the surface.
これは、荷重受け部材27の熱源側の面27aの厚みを増すようにすると、ヒータ24と、補強部材25との距離が近づくこととなるので、補強部材25への熱移動が増加し、加熱効率が低下するおそれがあるためである。また、補強部材25の表面に、断熱部材等を設けて断熱処理を施す場合、補強部材25の面位置が変わってしまうこととなり、同一部材への取り付けができなくなるおそれがある。そこで、熱源側と反対側方向において厚みを調整することで、加熱効率に影響を与えずに、上記の効果を得ることが可能となる。 This is because if the thickness of the surface 27a on the heat source side of the load receiving member 27 is increased, the distance between the heater 24 and the reinforcing member 25 becomes closer, so that the heat transfer to the reinforcing member 25 increases and heating is performed. This is because the efficiency may decrease. In addition, when a heat insulating member or the like is provided on the surface of the reinforcing member 25 to perform a heat insulating process, the surface position of the reinforcing member 25 is changed, and there is a possibility that attachment to the same member cannot be performed. Therefore, by adjusting the thickness in the direction opposite to the heat source side, the above-described effect can be obtained without affecting the heating efficiency.
なお、補強部材25は、上述した機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが好ましい。また、熱源の輻射熱などにより補強部材25が加熱されてしまう場合は、補強部材表面に断熱もしくは鏡面処理を行い、過度の加熱を防止することで無駄なエネルギー消費を抑制することができる。 In addition, in order to satisfy the function mentioned above, the reinforcing member 25 is preferably formed of a metal material having high mechanical strength such as stainless steel or iron. Further, when the reinforcing member 25 is heated by radiant heat of a heat source or the like, useless energy consumption can be suppressed by performing heat insulation or mirror treatment on the surface of the reinforcing member to prevent excessive heating.
以上説明した構成による定着装置20を備えた画像形成装置(図1)とすることにより、上述のように機能する画像形成装置を構成することができる。 By using the image forming apparatus (FIG. 1) provided with the fixing device 20 having the above-described configuration, an image forming apparatus that functions as described above can be configured.
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、上記実施形態では、加圧部材として加圧ローラ31を用いた定着装置を例に説明したが、これに限られるものではなく、例えば、加圧部材として加圧ベルトや加圧パッドを用いることも好ましい。 The above-described embodiment is a preferred embodiment of the present invention, but is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention. For example, in the above-described embodiment, the fixing device using the pressure roller 31 as the pressure member has been described as an example. However, the fixing device is not limited thereto. For example, a pressure belt or a pressure pad is used as the pressure member. It is also preferable.
1 画像形成装置
2 原稿読込部
3 露光部
4 作像部
5 感光体ドラム
7 転写部
10 原稿搬送部
12,13,14 給紙部
20 定着装置
21 定着ベルト
22 金属熱伝導体
23 ニップ形成部材
24 ヒータ
25 補強部材
26 位置決め部材(第1補強部材)
27 荷重受け部材(第2補強部材)
31 加圧ローラ
32 分離板
71 加圧ローラ
72 定着ローラ
73 分離爪
74 加熱ローラ
75 定着カバー
76 ヒータ
77 テンションローラ
78 スプリング
79 定着ベルト
80 サーミスタ
81 セラミックヒータ
82 ステー
83 ホルダ
84 定着フィルム
D 原稿
K 搬送経路
L 露光光
P 記録媒体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2 Original reading part 3 Exposure part 4 Image forming part 5 Photosensitive drum 7 Transfer part 10 Original conveyance part 12, 13, 14 Paper feed part 20 Fixing apparatus 21 Fixing belt 22 Metal thermal conductor 23 Nip forming member 24 Heater 25 Reinforcement member 26 Positioning member (first reinforcement member)
27 Load receiving member (second reinforcing member)
31 Pressure roller 32 Separating plate 71 Pressure roller 72 Fixing roller 73 Separating claw 74 Heating roller 75 Fixing cover 76 Heater 77 Tension roller 78 Spring 79 Fixing belt 80 Thermistor 81 Ceramic heater 82 Stay 83 Holder 84 Fixing film D Document K L Exposure light P Recording medium
Claims (5)
前記定着部材の外周側に該定着部材を押圧可能に配置される加圧部材と、
前記定着部材の内周側に配置され、前記加圧部材の押圧により前記定着部材を介して該加圧部材と当接してニップ部を形成する当接部材と、
前記定着部材の内周側に近接して固設されたパイプ状の金属熱伝導体と、
前記定着部材の内周面側に固設されて前記当接部材の強度を補強する補強部材と、を有する定着装置において、
前記補強部材は、該補強部材の前記当接部材に対する位置決め手段としての第1補強部材と、前記加圧部材側からの荷重を受ける荷重受け手段としての第2補強部材からなることを特徴とする定着装置。 A fixing member which is an endless belt having flexibility;
A pressure member arranged to be able to press the fixing member on an outer peripheral side of the fixing member;
An abutting member that is disposed on the inner peripheral side of the fixing member and forms a nip portion by contacting the pressing member via the fixing member by the pressing of the pressing member;
A pipe-shaped metal heat conductor fixed in the vicinity of the inner peripheral side of the fixing member;
A fixing member that is fixed to an inner peripheral surface side of the fixing member and reinforces the strength of the contact member,
The reinforcing member includes a first reinforcing member as positioning means for the reinforcing member with respect to the contact member, and a second reinforcing member as load receiving means for receiving a load from the pressure member side. Fixing device.
前記第2補強部材の厚みを、該第2補強部材における前記加熱手段に面する側とは反対側の面を変動させて調整することを特徴とする請求項2に記載の定着装置。 A heating means disposed on the inner peripheral side of the metal heat conductor to heat the metal heat conductor;
The fixing device according to claim 2, wherein the thickness of the second reinforcing member is adjusted by changing a surface of the second reinforcing member opposite to the side facing the heating unit.
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9141051B2 (en) | 2013-03-04 | 2015-09-22 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device and image forming apparatus |
| CN109752490A (en) * | 2019-01-15 | 2019-05-14 | 深圳市诺德智联机器有限公司 | A kind of band automatically cleaning soot gas detection device |
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2010
- 2010-11-15 JP JP2010254842A patent/JP2012108189A/en active Pending
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