JP4265458B2 - Fixing device - Google Patents
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Description
本発明は、画像形成装置に搭載されるベルト式の定着装置に関し、特に、簡単な構成でありながら、フューザーローラとベルトユニットとの間に位置ずれが生じた場合でも、常に、安定したニップを得ることができる定着装置に関する。 The present invention relates to a belt-type fixing device mounted on an image forming apparatus. In particular, even if a positional deviation occurs between a fuser roller and a belt unit with a simple configuration, a stable nip is always provided. The present invention relates to a fixing device that can be obtained.
従来からトナーを用いて画像を形成する電子写真式の画像形成装置がある。このような画像形成装置には、転写したトナ−像を転写紙上に定着させるための定着装置が搭載されている。定着装置には2ロール式とベルト式のものがあるが、2ロール式と比較してニップ幅を広く設定することができるとともに、消費電力が少ないというメリットからベルト式の定着装置が注目されている。 Conventionally, there is an electrophotographic image forming apparatus that forms an image using toner. Such an image forming apparatus is equipped with a fixing device for fixing the transferred toner image on the transfer paper. There are two types of fixing devices, a two-roll type and a belt type, but the belt-type fixing device has attracted attention because of its merit that the nip width can be set wider than the two-roll type and the power consumption is low. Yes.
従来のベルト式の定着装置として、例えば、特開平5−165357号では、図8に示すように、ヒートロール101と支持ロール102により回動自在に支持された無端状の定着ベルト103を備え、該定着ベルト103とプレスロール104との間を転写紙が通過することにより、転写紙上にトナ−像を加熱定着する定着装置において、使用する転写紙の種類に応じて支持ロール102の位置を移動させ、定着ベルト103とプレスロール104の接触幅を変化させる構成の定着装置100が提案されている。
このような構成によれば、様々な厚さの紙に対応した最適なニップ幅を選択することができ、転写紙の種類に応じて定着条件が選択できる。
As a conventional belt type fixing device, for example, in JP-A-5-165357, as shown in FIG. 8, an
According to such a configuration, it is possible to select an optimum nip width corresponding to paper having various thicknesses, and it is possible to select fixing conditions according to the type of transfer paper.
また、特開2002−318502号では、図9に示すように、加熱ロール201に中空円筒状の加圧ロール202を当接するとともに、該加圧ロール202の内側に中央部の径を拡大した押圧ロール203を挿通し、その両端部203a,203bを付勢することにより、該押圧ロール203を、加圧ロール202を介して加熱ロール201に押圧した構成の定着装置200が提案されている。
Further, in JP-A-2002-318502, as shown in FIG. 9, a press with a hollow
このような構成によれば、押圧ロール203の中央部における径の拡大と、加熱ロール201,加圧ロール202及び押圧ロール203の曲げ剛性とを適切に設定し、加熱ロール201と押圧ロール203との間に圧接力を付与すると、加熱ロール201と押圧ロール203との軸線が互いに反対側に湾曲する撓みを生じ、加圧ロール202と加熱ロール201との間において、軸線方向に適切に分布したニップ幅と圧接力が得られる。これにより、記録紙Pがニップ部を通過するときに皺が発生するのを防ぐことができる。
According to such a configuration, the diameter increase in the central portion of the
さらに、特開2002−132080号では、図10に示すように、定着ロール301の周面に沿った形に湾曲した弾性部材302aと、該弾性部材302aよりもプロセス下流側に突出部を形成した熱伝導率が良好な圧力付与部材302bとを有する加圧部材302を備え、該加圧部材302によって無端ベルト303を定着ロール301に押圧する構成の定着装置300が提案されている。
Further, in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-132080, as shown in FIG. 10, an
このような構成によれば、定着ロール301と無端ベルト303との間に記録紙Pが送り込まれると、定着ロール301に供給された熱が、無端ベルト303を介して加圧部材302に伝達され、熱伝導率の大きい圧力付与部材302bを軸方向に伝わり、定着ロール301と効率良く熱交換される。これにより、少サイズの記録紙を連続通紙した場合でも良好な定着を行うことができる。
しかし、上述した特開平5−165357号の定着装置100では、最適のニップを得るために、定着ベルト103の内側にヒートロール101と支持ロール102の2本のロールが必要であり、さらに、これら支持ロール102を駆動させて定着ベルト103にテンションを付与する機構を必要とし、安定したニップを得るための構成が複雑であった。このため、部品点数の増大、組立性の悪化及び高コスト化といった問題があった。
However, in the above-described
また、上述した特開2002−318502号の定着装置200では、中央部の径を拡大した特殊な押圧ロール203を必要とし、また、該押圧ロール203の径の設定、加熱ロール201,加圧ロール202及び押圧ロール203の曲げ剛性の設定を適切に行わなければならず、さらに、加熱ロール201と加圧ロール202が湾曲する程大きな付勢力を常に押圧ロール203に加える必要があり、部品点数は増大しないものの、安定したニップを得るための構成が複雑であった。
Further, the above-described
さらに、上述した特開2002−132080号の定着装置300では、定着ロール301に加圧部材302の弾性部材302a及び圧力付与部材302bを単純に圧接させるだけでニップを形成していたので、定着ロール301と加圧部材302との間に寸法公差が生じた場合は、定着ロール301に対する弾性部材302a及び圧力付与部材302bの最適な接触状態が得られなくなり、安定したニップを形成することができないという問題があった。
Further, in the above-described
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な構成でありながら、フューザーローラとベルトユニットとの間に位置ずれが生じた場合でも、常に、安定したニップを得ることができる定着装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and has a simple configuration, and even when a positional deviation occurs between the fuser roller and the belt unit, it is possible to always obtain a stable nip. An object is to provide an apparatus.
上記目的を達成するために、本発明に係る定着装置は、互いに圧接して用紙をニップするフューザーローラとベルトユニットを備え、前記ベルトユニットが、無端状の定着ベルトと、該定着ベルトが外周に回動自在に巻装され、該ベルトを介して前記フューザーローラ外周面の用紙導入側と排出側にそれぞれ当接する凹面状のニップ部を設けた筒状のニップガイドと、該ニップガイドの筒内面に当接し、該ニップガイドを用紙導入側と排出側に揺動自在に支持するとともに、前記フューザーローラ側に付勢され、前記ニップガイドのニップ部を前記フューザーローラに圧接させる圧接軸とを有する構成としてある。 In order to achieve the above object, a fixing device according to the present invention includes a fuser roller and a belt unit that are pressed against each other to nip a sheet of paper, the belt unit including an endless fixing belt, and the fixing belt on an outer periphery. A cylindrical nip guide wound in a rotatable manner and provided with a concave nip portion that abuts on the paper introduction side and the discharge side of the outer peripheral surface of the fuser roller via the belt, and a cylindrical inner surface of the nip guide The nip guide is slidably supported on the paper introduction side and the discharge side, and is urged toward the fuser roller, and has a pressure contact shaft that presses the nip portion of the nip guide against the fuser roller. As a configuration.
好ましくは、前記ニップガイドと前記圧接軸の互いの当接面をそれぞれ平面状とし、前記ニップガイドが前記圧接軸の回転軸を中心に揺動する構成、又は、前記ニップガイドと前記圧接軸の互いの当接面をそれぞれ曲面状とし、前記ニップガイドが前記圧接軸との当接部を中心に揺動する構成とする。 Preferably, the contact surfaces of the nip guide and the press contact shaft are flat, and the nip guide swings about the rotation shaft of the press contact shaft, or the nip guide and the press contact shaft The contact surfaces of each other are curved, and the nip guide swings around a contact portion with the pressure contact shaft.
より好ましくは、前記ニップガイドの内周面と前記圧接軸の外周面とを、それぞれ大小直径の異なる断面円形とするとともに、該ニップガイド単独での過度の回動を制限する回動規制部を設けた構成とし、例えば、該回動規制部を、前記ニップガイドの内周面又は前記圧接軸の外周面に設けた突起部とした構成としてもよい。 More preferably, the inner peripheral surface of the nip guide and the outer peripheral surface of the pressure contact shaft are circular in cross section having different diameters, and a rotation restricting portion that restricts excessive rotation of the nip guide alone. For example, the rotation restricting portion may be a protrusion provided on the inner peripheral surface of the nip guide or the outer peripheral surface of the press contact shaft.
本発明に係る定着装置によれば、フューザーローラ外周面の用紙導入側と排出側にそれぞれ当接するニップ部を形成したニップガイドを揺動自在に支持するといった簡単な構成により、前記フューザーローラとベルトユニットとの間に位置ずれが生じた場合でも、該位置ずれに前記ニップガイドを追従動作させて、常に、安定したニップを得ることができる。 According to the fixing device of the present invention, the fuser roller and the belt have a simple configuration in which a nip guide formed with a nip portion that contacts the paper introduction side and the discharge side of the outer circumferential surface of the fuser roller is swingably supported. Even when a positional deviation occurs between the units, the nip guide can be made to follow the positional deviation to always obtain a stable nip.
すなわち、前記フューザーローラと前記ベルトユニットとの間に位置ずれが生じた場合は、前記ニップガイドに形成した凹面状の前記ニップ部の用紙導入側と排出側とで圧接力の不均衡が生じるが、該不均衡を修正するように前記ニップガイドが揺動して、前記ニップ部を前記フューザーローラの外周面における用紙導入側と排出側のそれぞれに圧接させる。該ニップ部の用紙導入側と排出側の各圧接力の方向は、前記フューザーローラの中心に向かうので、安定したニップが形成される。 That is, when a positional deviation occurs between the fuser roller and the belt unit, an imbalance of the pressure contact force occurs between the paper introduction side and the discharge side of the concave nip portion formed in the nip guide. The nip guide swings so as to correct the imbalance, and the nip portion is brought into pressure contact with the paper introduction side and the discharge side on the outer peripheral surface of the fuser roller. Since the direction of each pressing force on the paper introduction side and discharge side of the nip portion is toward the center of the fuser roller, a stable nip is formed.
また、前記ニップガイドと前記圧接軸の互いの当接面をそれぞれ平面状とした場合は、これらニップガイドと圧接軸とが常に共動し、例えば、前記フューザーローラとのニップ解除時などに、前記ニップガイドが単独で過度に回動してしまうことがなく、前記フューザーローラに対する前記ニップ部の位置ずれを防止することができる。 Further, when the contact surfaces of the nip guide and the press contact shaft are flat, the nip guide and the press contact shaft always work together, for example, when releasing the nip with the fuser roller, The nip guide alone is not excessively rotated, and the nip portion can be prevented from being displaced with respect to the fuser roller.
一方、前記ニップガイドと圧接軸の互いの当接面をそれぞれ曲面状とした場合は、前記ニップガイドが前記圧接軸との当接部を中心に揺動する。このように前記ニップガイドの揺動の中心点がより前記ニップ部に近接することによって、前記ニップガイドの小さな揺動で、前記ニップ部を前記フューザーローラの外周面における用紙導入側と排出側のそれぞれに圧接させることができ、前記ニップガイドの追従動作がより迅速となる。 On the other hand, when the contact surfaces of the nip guide and the pressure contact shaft are curved, the nip guide swings around the contact portion with the pressure contact shaft. In this way, when the center point of the nip guide swings closer to the nip portion, the nip guide is moved slightly between the sheet introduction side and the discharge side of the outer peripheral surface of the fuser roller with a small swing of the nip guide. Each of them can be pressed against each other, and the follow-up operation of the nip guide becomes faster.
さらに、前記ニップガイドの内周面と前記圧接軸の外周面とを共に断面円形状とするとともに、該ニップガイド単独での過度の回動を規制する回動規制部を設けた場合は、前記ニップガイドの揺動の中心点がより前記フューザーローラに近接し、前記ニップガイドの追従動作がより迅速となり、また、前記回動規制部によって、前記フューザーローラに対する前記ニップ部の位置ずれ防止を図ることができる。 Furthermore, when both the inner peripheral surface of the nip guide and the outer peripheral surface of the press contact shaft are circular in cross section, and a rotation restricting portion that restricts excessive rotation of the nip guide alone is provided, The center point of the swing of the nip guide is closer to the fuser roller, the follow-up operation of the nip guide becomes quicker, and the rotation restricting portion prevents the nip portion from being displaced relative to the fuser roller. be able to.
これに加え、前記回動規制部を、前記ニップガイドの内周面又は前記圧接軸の外周面に設けた突起部とした場合は、極めて簡単な構成により、前記ニップガイド単独での過度の回動を規制することができる。 In addition, when the rotation restricting portion is a protrusion provided on the inner peripheral surface of the nip guide or the outer peripheral surface of the press contact shaft, an excessive rotation of the nip guide alone can be achieved with a very simple configuration. Movement can be regulated.
以下、本発明の実施形態に係る定着装置について説明する。まず、本実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置(プリンタ)について図1を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の実施形態に係る定着装置を搭載した画像形成装置の内部構成を説明する断面図である。同図において、画像形成装置1は、電子写真式のタンデム型のカラー画像形成装置であり、画像形成部2、中間転写ベルトユニット3、給紙部4、及び両面印刷用搬送ユニット5で構成してある。
Hereinafter, a fixing device according to an embodiment of the present invention will be described. First, an image forming apparatus (printer) equipped with a fixing device according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating an internal configuration of an image forming apparatus equipped with a fixing device according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an image forming apparatus 1 is an electrophotographic tandem color image forming apparatus, and includes an image forming unit 2, an intermediate transfer belt unit 3, a
画像形成部2は、同図の右から左へ4個の画像形成ユニット2M,2C,2Y,2Kを多段式に並設した構成からなっている。これら画像形成ユニット2M,2C,2Y,2Kのうち上流側(図の右側)の3個の画像形成ユニット2M、2C及び2Yは、それぞれ減法混色の三原色であるマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)の色トナーによるモノカラー画像を形成し、画像形成ユニット2Kは、主として文字や画像の暗黒部分等に用いられるブラック(K)トナーによるモノクロ画像を形成する。
The image forming unit 2 has a configuration in which four
上記の各画像形成ユニット2M,2C,2Y,2Kは、トナー容器に収納されたトナーの色を除き全て同じ構成となっている。したがって、以下ブラック(K)用の画像形成ユニット2Kを例にしてその構成を説明する。
Each of the
画像形成ユニット2Kは、最下部に感光体ドラム21を備えている。この感光体ドラム21の周面は、例えば、有機光導電性材料で構成してある。該感光体ドラム21の周面近傍を取り巻いて、クリーナ22、帯電器23、光書込ヘッド24、及び現像器25の現像ローラ26が配置してある。なお、光書込ヘッド24は画像形成ユニット2Kと別体としてある。また、画像形成ユニット2Kは、プリンタ1の正面(図面手前)にある図示しない前扉を開けて図面奥行き方向に挿抜可能な構成となっている。
The
現像器25は、上部のトナー容器に同図にはM、C、Y、Kで示すようにマゼンタ(M)、シアン(C)、イエロー(Y)、ブラック(K)のいずれかのトナーを収容し、中間部には下部へのトナー補給機構を備え、下部には側面開口部に上述した現像ローラ26を備え、内部にトナー撹拌部材、現像ローラ26にトナーを供給するトナー供給ローラ、現像ローラ13上のトナー層を一定の層厚に規制するドクターブレード等を備えている。
The developing
中間転写ベルトユニット3は、本体装置のほぼ中央で図の左右のほぼ端から端まで扁平なループ状になって延在する転写ベルト31と、該転写ベルト31を図の反時計回り方向に循環移動させる駆動ローラ32と従動ローラ33を備えている。
The intermediate transfer belt unit 3 includes a
上記の転写ベルト31は、トナー像を直接ベルト面に転写(一次転写)されて、そのトナー像を更に用紙に転写(二次転写)すべく用紙への転写位置まで搬送するので、ここではユニット全体を中間転写ベルトユニットと呼んでいる。
The
該中間転写ベルトユニット3は、上記扁平なループ状の転写ベルト31のループ内にベルト位置制御機構34を備えている。ベルト位置制御機構34は、転写ベルト31を介して感光体ドラム21の下部周面に押圧する導電性発泡スポンジから成る一次転写ローラ35を備えている。
The intermediate transfer belt unit 3 includes a belt
ベルト位置制御機構34は、マゼンタ(M)、シアン(C)及びイエロー(Y)の3個の画像形成ユニット2M、2C及び2Yに対応する3個の一次転写ローラ35を鉤型の支持軸を中心に同一周期で回転移動させ、ブラック(K)の画像形成ユニット2Kに対応する1個の一次転写ローラ35を上記3個の一次転写ローラ35の周期と異なる回転移動周期で回転移動させて転写ベルト31を感光体ドラム21から離接させ、フルカラーモード(4個全部の一次転写ローラ35が転写ベルト31に当接)、モノクロモード(画像形成ユニット2Kに対応する一次転写ローラ35のみが転写ベルト31に当接)、及び全非転写モード(4個全部の一次転写ローラ35が転写ベルト31から離れる)に切換える。
The belt
上記の中間転写ベルトユニット3には、上面部のベルト移動方向最上流側の画像形成ユニット2Mの更に上流側に、ベルトクリーナユニット36を配置し、下面部のほぼ全面に沿い付けるように平らで薄型の廃トナー回収容器37が着脱自在に配置されている。
In the intermediate transfer belt unit 3, a belt
給紙部4は、上下2段に配置された2個の給紙カセット41を備え、これら給紙カセット41の給紙口(図の右方)近傍には、それぞれ用紙取出ローラ42、給送ローラ43,捌きローラ44,搬送ローラ対45が配置してある。搬送ローラ対45の用紙搬送方向(図の上鉛直方向)には、転写ベルト31を介して従動ローラ33に圧接する二次転写ローラ46が配設してあり、用紙への二次転写部を形成している。
The
この二次転写部の下流(図では上方)側には、本実施形態に係る定着装置60が配設してあり、これについては後に詳述する。該定着装置60のさらに下流側には、定着後の用紙を定着装置60から搬出する搬出ローラ対47、及び搬出された用紙を装置上面に形成した排紙トレー48に排紙する排紙ローラ対49が配設してある。
A fixing
両面印刷用搬送ユニット5は、上記搬出ローラ対47と排紙ローラ対49との中間部の搬送路から図の右横方向に分岐した開始返送路51a、これから下方に曲がる中間返送路51b、さらに上記とは反対の左横方向に曲がって最終的に返送用紙を反転させる終端返送路51c、及びこれらの返送路の途中に配置された3組の返送ローラ対52a,52b,52cを備えている。上記終端返送路51cの出口には、本体装置内部側に搬入ローラ対53が配設してある。
The duplex printing conveyance unit 5 includes a
次に、上記画像形成装置に搭載した本発明の第1実施形態に係る定着装置について図2〜図4を参照しつつ説明する。図2は本発明の第1実施形態に係る定着装置を示す断面図であり、図3は図2の本定着装置におけるニップガイドの各圧接力の方向を示す説明図である。図4は図2の本定着装置のニップ解除状態を示す断面図である。 Next, the fixing device according to the first embodiment of the present invention mounted on the image forming apparatus will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a cross-sectional view showing the fixing device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is an explanatory diagram showing the direction of each pressing force of the nip guide in the fixing device of FIG. 4 is a cross-sectional view showing the nip released state of the fixing device of FIG.
図2において、本実施形態の定着装置60は、互いに圧接して図示しない用紙をニップするフューザーローラ61とベルトユニット62とを主要部としている。すなわち、フューザーローラ61にベルトユニット62を圧接させ、フューザーローラ61を図示しない駆動手段によって回転駆動させることにより、ベルトユニット62の定着ベルト63を従動させ、前記用紙の搬送と定着を行っている。
In FIG. 2, the fixing
フューザーローラ61は、薄肉のAL管の表面をテフロン(登録商標)コートし、その内部にハロゲンヒータ61aを配設した構成としてある。該ハロゲンヒータ61aは、円管状のハロゲンランプからなり、投入電力のほとんどを赤外線(熱)に変換して放射するクリーンで安全、小型軽量な熱源である。また、ハロゲンヒータ61aは、熱容量の小さいフィラメントを熱源としているので、電源ONとほぼ同時に熱の放射を開始することができる。該ハロゲンヒータ61aが発光することによって前記AL管を急激に加熱し、これに圧接する定着ベルト63に連続的な熱供給を行っている。
The
ベルトユニット62は、主として、前記定着ベルト63と、ニップガイド64と、圧接軸65と、回転軸66とで構成してある。
定着ベルト63は、円筒状の無端ベルトであり、弾性,耐熱性及びトナーとの分離性に優れたSiゴムをベース素材にしている。該定着ベルト63は、Siゴムの優れた弾性により、フューザーローラ61から供給された熱を前記用紙に安定して伝えている。
The
The fixing
なお、上述したフューザーローラ61と定着ベルト63間の摩擦係数を、該定着ベルト63とニップガイド64間の摩擦係数よりも大きくなるように設定し、フューザーローラ61による定着ベルト63の従動をスムーズにしている。
ニップガイド64は、熱の吸収が極めて少ない耐熱性の合成樹脂により形成した長尺の略円筒状部材であり、前記定着ベルト63の直径よりも若干小さい寸法の外周に、該定着ベルト63を回動自在に巻装してある。該ニップガイド64の外周面は、フューザーローラ61との当接面である凹面状のニップ部64Aと、これ以外の残部の円弧面であるベルトガイド部64Bとからなっている。
The friction coefficient between the
The nip guide 64 is a long, substantially cylindrical member formed of a heat-resistant synthetic resin that absorbs very little heat. The nip guide 64 is wound around the outer circumference having a dimension slightly smaller than the diameter of the fixing
ニップ部64Aは、フューザーローラ61の外周面とほぼ同じ曲率半径の凹状円弧面であり、該フューザーローラ61の外周面に沿って広いニップ幅を確保している。また、該ニップ部64Aは、フューザーローラ61の用紙導入側に当接する当接面64aと、用紙排出側に当接する当接面64bとに二分割される。
The
また、本実施形態では、ニップガイド64のベルトガイド部64Bの直径を、定着ベルト63の直径より若干小さい寸法とすることにより、該定着ベルト63の弛みや撓みが生じないようにしてある。
In this embodiment, the diameter of the
さらに、ニップガイド64の筒内面の前記ニップ部64A裏側には、圧接軸65との当接面である第1平面部64Cが形成してある。
圧接軸65は、その内部に円柱状の回転軸66を貫挿した断面略D字状の長尺部材であり、前記ニップガイド64の筒内に配設してある。該圧接軸65には、ニップガイド64の第1平面部64Cに当接する第2平面部65Aが形成してあり、これら第1及び第2平面部64C,65Aを当接させることによって、ニップガイド64を前記回転軸66の中心点66a回りに揺動自在に支持している。
Further, a first
The
また、圧接軸65は、図示しないが、回転軸66の両端軸受部をスプリング等でフューザーローラ61側に付勢することにより、ニップガイド64のニップ部64Aをフューザーローラ61に圧接させている。
Although not shown, the
なお、本実施形態では、図4に示すように、回転軸66の前記スプリング等による付勢を解除可能とし、例えば、画像形成装置1の非ジョブ状態において、フューザーローラ61とニップガイド64とを非接触のニップ解除状態にしている。これにより、高温加熱下における定着ベルト63の耐久性劣化,寿命短縮及び癖付きを防止することができる。
In this embodiment, as shown in FIG. 4, the urging of the
次に、上記構成からなる本定着装置60の動作について説明すると、例えば、寸法公差などにより、フューザーローラ61とベルトユニット62との間に位置ずれが生じると、ニップガイド64のニップ部64Aにおける用紙導入側当接面64aと用紙排出側当接面64bとで圧接力の不均衡が生じる。
Next, the operation of the fixing
すると、図3に示すように、該不均衡を修正するかの如くニップガイド64が回転軸66の中心点66を中心に揺動し、ニップ部64Aの用紙導入側当接面64aと用紙排出側当接面64bをそれぞれフューザーローラ61に圧接させる。このとき、用紙導入側当接面64aと用紙排出側当接面64bの各圧接力の方向は、フューザーローラ61の中心点61bに向かうので、安定したニップが形成される。
Then, as shown in FIG. 3, the
また、ニップガイド64と圧接軸65とを第1及び第2平面部64C,65Aで当接させているので、これらニップガイド64と圧接軸65とが常に共動し、例えば、図4に示すような、フューザーローラ61とニップガイド64のニップ解除時などに、該ニップガイド64が単独で過度に回動してしまうことがなく、フューザーローラ61に対するニップ部64Aの位置ずれを防止することができる。
Further, since the
このような本実施形態の定着装置60によれば、用紙導入側当接面64aと用紙排出側当接面64bからなるニップ部64Aを形成したニップガイド64を揺動自在に支持するといった簡単な構成により、フューザーローラ61とベルトユニット62との間に位置ずれが生じた場合でも、該位置ずれにニップガイド64を追従動作させて、常に、安定したニップを得ることができる。
According to the fixing
次に、本発明の第2実施形態に係る定着装置について、図5〜図7を参照しつつ説明する。図5は本発明の第2実施形態に係る定着装置を示す断面図であり、図6は図5の本定着装置におけるニップガイドの各圧接力の方向を示す説明図である。図7は図5の本定着装置のニップ解除状態を示す断面図である。 Next, a fixing device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a cross-sectional view showing a fixing device according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 6 is an explanatory view showing directions of each pressing force of a nip guide in the fixing device of FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view showing the nip released state of the fixing device of FIG.
図5において、本実施形態の定着装置70は、フューザーローラ71とベルトユニット72とを主要部としており、第1実施形態と同様、フューザーローラ71を図示しない駆動手段によって回転駆動させることにより、ベルトユニット72の定着ベルト73を従動させて用紙の搬送と定着を行っている。
In FIG. 5, the fixing
フューザーローラ71は、第1実施形態と同様、薄肉のAL管の表面をテフロン(登録商標)コートし、その内部にハロゲンヒータ71aを配設した構成としてある。
ベルトユニット72は、主として、定着ベルト73と、ニップガイド74と、圧接軸75と、回転軸76とで構成してある。
As in the first embodiment, the
The
定着ベルト73は、第1実施形態と同様、円筒状の無端ベルトであり、弾性,耐熱性及びトナーとの分離性に優れたSiゴムをベース素材にしている。
ニップガイド74は、第1実施形態と同様、熱の吸収が極めて少ない耐熱性の合成樹脂により形成した長尺の略円筒状部材であり、前記定着ベルト73の直径よりも若干小さい寸法の外周に、該定着ベルト73を回動自在に巻装してある。該ニップガイド74の外周面は、フューザーローラ71との当接面である凹面状のニップ部74Aと、これ以外の残部の円弧面であるベルトガイド部74Bとからなっている。
The fixing
As in the first embodiment, the
ニップ部74Aは、第1実施形態と同様、フューザーローラ71の外周面とほぼ同じ曲率半径の凹状円弧面であり、該フューザーローラ71の用紙導入側に当接する当接面74aと、用紙排出側に当接する当接面74bとを有する。
Similar to the first embodiment, the
ここで、本実施形態では、第1実施形態と異なり、ニップガイド74の内周面74Cを断面円形状とするとともに、該ニップガイド74に貫挿される圧接軸75の外周面75Aを、前記内周面74Cよりも若干小径の断面円形状としてある。これにより、ニップガイド74は、回転軸76の中心点76aではなく、圧接軸75との当接部77aを中心に該圧接軸75と別個に単独で揺動することとなる。
In this embodiment, unlike the first embodiment, the inner
また、圧接軸75の外周面最下端には、ニップガイド74単独での過度の回動を制限する回動規制部(突起部)75Bが設けてある。すなわち、該回動規制部75Bは、ニップガイド74の所定範囲内の揺動を許容するとともに、当該範囲を超えてニップガイド74が過度に回動しようとしたときに、該ニップガイド74の内周面74Cに当接して、その回動を制限する。
Further, a rotation restricting portion (protrusion portion) 75B that restricts excessive rotation of the
このような本実施形態の定着装置70によれば、図6に示すように、ニップガイド74の揺動中心(当接部77b)が、回転軸76の中心点76aと比較して約1/2の距離までフューザーローラ71に近接する。この結果、定着ベルト73との摩擦力(μF)により生じるニップガイド74を揺動させるためのトルク(μF×R)が、回転軸76の中心点76a回りの場合(μF×R)よりも小さいトルク(μF×r)で済み、ニップガイド74の追従動作をより迅速にすることができる。
According to the fixing
また、圧接軸75に突起状の回動規制部材75Bを設けるといった極めて簡単な構成により、例えば、図7に示すような、フューザーローラ71とニップガイド74のニップ解除時などに、該ニップガイド74が単独で過度に回動してしまうことがなく、フューザーローラ71に対するニップ部74Aの位置ずれを防止することができる。
Further, the
なお、本発明の定着装置は、上述した各実施形態に限定されるものではない。例えば、第2実施形態では、ニップガイド74の内周面74Cと圧接軸75の外周面をそれぞれ断面円形としたが、これらニップガイド74及び圧接軸75の全体を円弧面等の曲面とする必要はなく、ニップガイド74の揺動に必要な範囲内で互いの当接面のみを曲面しても同様の作用効果を奏することができる。
The fixing device of the present invention is not limited to the above-described embodiments. For example, in the second embodiment, the inner
また、ニップガイドと圧接軸の当接面は、第2実施形態のような円弧面に限らず、例えば、楕円面や自由曲線に基づいた曲面などであってもよい。 Further, the contact surface between the nip guide and the pressure contact shaft is not limited to the circular arc surface as in the second embodiment, and may be, for example, an elliptical surface or a curved surface based on a free curve.
1 画像形成装置(プリンタ)
2 画像形成部
2M,2C,2Y,2K 画像形成ユニット
21 感光体ドラム
22 クリーナ
23 帯電器
24 光書込ヘッド
25 現像器
26 現像ローラ
3 中間転写ベルトユニット
31 転写ベルト
32 駆動ローラ
33 従動ローラ
34 ベルト位置制御機構
35 一次転写ローラ
36 ベルトクリーナユニット
37 廃トナー回収容器
4 給紙部
41 給紙カセット
42 用紙取出ローラ
43 給送ローラ
44 捌きローラ
45 搬送ローラ対
46 二次転写ローラ
47 搬出ローラ対
48 排紙トレー
49 排紙ローラ対
5 両面印刷用搬送ユニット
51a 開始返送路
51b 中間返送路
51c 終端返送路
52a,52b,52c 返送ローラ対
53 搬入ローラ対
60 定着装置
61 フューザーローラ
61a ヒータ
61b 中心点
62 ベルトユニット
63 定着ベルト
64 ニップガイド
64A ニップ部
64a 用紙導入側当接面
64b 用紙排出側当接面
64B ベルトガイド部
64C 第1平面部
65 圧接軸
65A 第2平面部
66 回転軸
66a 中心点
70 定着装置
71 フューザーローラ
71a ヒータ
71b 中心点
72 ベルトユニット
73 定着ベルト
74 ニップガイド
74A ニップ部
74a 用紙導入側当接面
74b 用紙排出側当接面
74B ベルトガイド部
74C 内周面
75 圧接軸
75A 外周面
75B 回動規制部材(突起部)
76 回転軸
76a 中心点
77a 当接部
1 Image forming device (printer)
2 Image forming unit 2M, 2C, 2Y, 2K Image forming unit 21 Photosensitive drum 22 Cleaner 23 Charger 24 Optical writing head 25 Developer 26 Developing roller 3 Intermediate transfer belt unit 31 Transfer belt 32 Drive roller 33 Driven roller 34 Belt Position control mechanism 35 Primary transfer roller 36 Belt cleaner unit 37 Waste toner collection container 4 Paper feed unit 41 Paper feed cassette 42 Paper take-out roller 43 Feed roller 44 Rolling roller 45 Conveying roller pair 46 Secondary transfer roller 47 Unloading roller pair 48 Ejection Paper tray 49 Discharge roller pair 5 Duplex printing transport unit 51a Start return path 51b Intermediate return path 51c End return path 52a, 52b, 52c Return roller pair 53 Carry-in roller pair 60 Fixing device 61 Fuse roller 61a Heater 61b Center point 62 Belt Unit 63 Fixing belt 64 Nip guide 64A Nip portion 64a Paper introduction side contact surface 64b Paper discharge side contact surface 64B Belt guide portion 64C First flat surface portion 65 Pressure contact shaft 65A Second flat surface portion 66 Rotating shaft 66a Center point 70 Fixing device 71 Fuser roller 71a Heater 71b Center point 72 Belt unit 73 Fixing belt 74 Nip guide 74A Nip part 74a Paper introduction side contact surface 74b Paper discharge side contact surface 74B Belt guide part 74C Inner peripheral surface 75 Pressure contact shaft 75A Outer peripheral surface 75B times Movement regulating member (protrusion)
76
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