JP6252452B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、記録媒体にトナー像を定着させる定着装置と、この定着装置を備えた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 recording medium, and an image forming apparatus including the fixing device.
従来、プリンターや複写機などの電子写真方式の画像形成装置は、用紙などの記録媒体の表面にトナー像を形成した後、定着装置によって記録媒体とトナー像を加熱及び加圧することで、トナー像を記録媒体に定着させている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophotographic image forming apparatus such as a printer or a copying machine forms a toner image on the surface of a recording medium such as paper, and then heats and pressurizes the recording medium and the toner image by a fixing device, thereby forming a toner image. Is fixed on the recording medium.
例えば、特許文献1には、定着ベルト(特許文献1の「定着フィルム20」参照)と、定着ベルトの端部に装着されるキャップ部材(特許文献1の「従動リング28」、「従動リング34」参照)と、定着ベルトの端部とキャップ部材の間に介装される弾性部材(特許文献1の「弾性リング27」、「弾性部材33」参照)と、を備えた定着装置が開示されている。
For example, Patent Document 1 discloses a fixing belt (refer to “
このような構成の定着装置においては、定着ベルトの回転に従動してキャップ部材を回転させ、キャップ部材の回転を検知することで、定着ベルトが正常に回転しているか否かを判定する場合がある。また、駆動源によってキャップ部材を回転させることで、キャップ部材の回転に従動して定着ベルトを回転させる場合がある。 In the fixing device having such a configuration, there is a case where it is determined whether or not the fixing belt is rotating normally by detecting the rotation of the cap member by rotating the cap member following the rotation of the fixing belt. is there. Further, there is a case where the fixing belt is rotated in accordance with the rotation of the cap member by rotating the cap member by the driving source.
上記のような構成の定着装置において、定着ベルトの端部と弾性部材の間でスリップが発生すると、定着ベルトの回転に従動してキャップ部材を回転させることができなくなり、キャップ部材の回転検知を通じて定着ベルトが正常に回転しているか否かを判定することが困難になる。また、上記のように定着ベルトの端部と弾性部材の間でスリップが発生すると、キャップ部材の回転に従動して定着ベルトを回転させることができなくなり、定着ベルトの回転不良につながる恐れが有る。 In the fixing device configured as described above, if slip occurs between the end portion of the fixing belt and the elastic member, the cap member cannot be rotated following the rotation of the fixing belt, and the rotation of the cap member is detected. It becomes difficult to determine whether or not the fixing belt is rotating normally. Further, when slip occurs between the end portion of the fixing belt and the elastic member as described above, the fixing belt cannot be rotated following the rotation of the cap member, which may lead to rotation failure of the fixing belt. .
そこで、本発明は上記事情を考慮し、定着ベルトの端部と弾性部材の間でスリップが発生するのを抑制することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to suppress occurrence of slip between an end portion of a fixing belt and an elastic member.
本発明の定着装置は、回転軸を中心に回転する定着ベルトと、前記定着ベルトに圧接して定着ニップを形成する加圧回転体と、前記定着ベルトの端部に装着されるキャップ部材と、前記定着ベルトの前記端部と前記キャップ部材の間に介装される弾性部材と、を備え、前記弾性部材には、前記定着ベルトの前記端部と接触する面に、周方向に連続する凹凸形状が設けられていることを特徴とする。 The fixing device of the present invention includes a fixing belt that rotates about a rotation shaft, a pressure rotating body that presses against the fixing belt to form a fixing nip, a cap member that is attached to an end of the fixing belt, An elastic member interposed between the end portion of the fixing belt and the cap member, and the elastic member has a concavity and convexity continuous in a circumferential direction on a surface in contact with the end portion of the fixing belt. A shape is provided.
このような構成を採用することで、弾性部材のうちの定着ベルトの端部と接触する面が滑らかな場合と比較して、定着ベルトの端部が弾性部材に対して滑りにくくなる。これに伴って、定着ベルトの端部と弾性部材の間でスリップが発生するのを抑制することが可能となる。 By adopting such a configuration, the end portion of the fixing belt is less likely to slip with respect to the elastic member as compared with a case where the surface of the elastic member that contacts the end portion of the fixing belt is smooth. Accordingly, it is possible to suppress the occurrence of slip between the end portion of the fixing belt and the elastic member.
前記定着装置は、前記キャップ部材の回転を検知する回転検知部を更に備え、前記キャップ部材は、前記定着ベルトの回転に従動して回転しても良い。 The fixing device may further include a rotation detection unit that detects rotation of the cap member, and the cap member may be rotated following the rotation of the fixing belt.
このような構成を採用することで、キャップ部材の回転検知を通じて定着ベルトが正常に回転しているか否かを判定することが可能となる。 By adopting such a configuration, it is possible to determine whether or not the fixing belt is normally rotated through detection of the rotation of the cap member.
前記キャップ部材の外周部には、被検知片が突設され、前記回転検知部は、前記被検知片に向かって発光する発光部と、前記発光部からの光を受光する受光部と、を備えたPIセンサーであっても良い。 A detected piece projects from the outer peripheral portion of the cap member, and the rotation detecting unit includes a light emitting unit that emits light toward the detected piece, and a light receiving unit that receives light from the light emitting unit. It may be a PI sensor provided.
このような構成を採用することで、簡易な構成によってキャップ部材の回転を検知することが可能となる。 By adopting such a configuration, it is possible to detect the rotation of the cap member with a simple configuration.
前記定着装置は、前記キャップ部材を回転させる駆動源を更に備え、前記定着ベルトは、前記キャップ部材の回転に従動して回転しても良い。 The fixing device may further include a drive source for rotating the cap member, and the fixing belt may be rotated by the rotation of the cap member.
このような構成を採用することで、定着ベルトの回転不良を抑制することが可能となる。 By adopting such a configuration, it is possible to suppress the rotation failure of the fixing belt.
前記定着装置は、前記駆動源に接続される駆動ギアを更に備え、前記キャップ部材の外周部には、前記駆動ギアに噛合する従動ギアが設けられていても良い。 The fixing device may further include a drive gear connected to the drive source, and a driven gear that meshes with the drive gear may be provided on an outer peripheral portion of the cap member.
このような構成を採用することで、簡易な構成によってキャップ部材を回転させることが可能となる。 By adopting such a configuration, the cap member can be rotated with a simple configuration.
前記キャップ部材は、少なくとも前記従動ギアが設けられる部分が弾性材料によって形成されていても良い。 In the cap member, at least a portion where the driven gear is provided may be formed of an elastic material.
このような構成を採用することで、定着ベルトの回転に伴って定着ベルトの回転軸が変位しても、駆動ギアと従動ギアの噛合が外れにくくなる。そのため、駆動源によってキャップ部材を確実に回転させることが可能となる。 By adopting such a configuration, even if the rotation shaft of the fixing belt is displaced with the rotation of the fixing belt, the driving gear and the driven gear are not easily disengaged. Therefore, the cap member can be reliably rotated by the drive source.
前記弾性部材は、前記回転軸を中心に回転可能に設けられ、前記凹凸形状は、一の凸部の前記回転軸を挟んだ反対側に他の凸部が配置されるように形成されていても良い。 The elastic member is provided so as to be rotatable about the rotation axis, and the uneven shape is formed such that another convex portion is disposed on the opposite side of the one convex portion across the rotation shaft. Also good.
このような構成を採用することで、定着ニップの形成に伴って定着ベルトが楕円状に変形した際に、上記した一の凸部と他の凸部によって定着ベルトを確実にグリップすることが可能となる。 By adopting such a configuration, when the fixing belt is deformed into an ellipse with the formation of the fixing nip, the fixing belt can be securely gripped by the one convex portion and the other convex portion. It becomes.
前記弾性部材は、前記回転軸を中心に回転可能に設けられ、前記凹凸形状は、一の凸部の前記回転軸を挟んだ反対側に一の凹部が配置されるように形成されていても良い。 The elastic member is provided so as to be rotatable around the rotation axis, and the concave and convex shape is formed such that one concave portion is arranged on the opposite side of the one convex portion across the rotation shaft. good.
このような構成を採用することで、定着ニップの形成に伴って定着ベルトが楕円状に変形した際に、複数の凸部から定着ベルトに異なる大きさの回転駆動力が加わるのを抑制することが可能となる。 By adopting such a configuration, when the fixing belt is deformed into an ellipse with the formation of the fixing nip, it is possible to suppress the rotational driving force of different sizes from being applied to the fixing belt from a plurality of convex portions. Is possible.
本発明の画像形成装置は、上記したいずれかの定着装置を備えていることを特徴とする。 The image forming apparatus of the present invention includes any one of the fixing devices described above.
本発明によれば、定着ベルトの端部と弾性部材の間でスリップが発生するのを抑制することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of slip between the end portion of the fixing belt and the elastic member.
まず、図1を用いて、プリンター1(画像形成装置)の全体の構成について説明する。 First, the overall configuration of the printer 1 (image forming apparatus) will be described with reference to FIG.
プリンター1は、箱型形状のプリンター本体2を備えており、プリンター本体2の下部には、用紙(記録媒体)を収納する給紙カセット3が収容され、プリンター本体2の上面には排紙トレイ4が設けられている。プリンター本体2の上面には、排紙トレイ4の側方に上カバー5が開閉可能に取り付けられ、上カバー5の下方にはトナーコンテナ6が収納されている。
The printer 1 includes a box-shaped printer main body 2, and a
プリンター本体2の上部には、レーザー・スキャニング・ユニット(LSU)で構成される露光器7が排紙トレイ4の下方に配置され、露光器7の下方には、画像形成部8が設けられている。画像形成部8には、像担持体である感光体ドラム10が回転可能に設けられており、感光体ドラム10の周囲には、帯電器11と、現像器12と、転写ローラー13と、クリーニング装置14とが、感光体ドラム10の回転方向(図1の矢印X参照)に沿って配置されている。
An exposure unit 7 composed of a laser scanning unit (LSU) is disposed below the
プリンター本体2の内部には、用紙の搬送経路15が設けられている。搬送経路15の上流端には給紙部16が設けられ、搬送経路15の中流部には、感光体ドラム10と転写ローラー13によって構成される転写部17が設けられ、搬送経路15の下流部には定着装置18が設けられ、搬送経路15の下流端には排紙部19が設けられている。搬送経路15の下方には、両面印刷用の反転経路20が形成されている。
A
次に、このような構成を備えたプリンター1の画像形成動作について説明する。 Next, an image forming operation of the printer 1 having such a configuration will be described.
プリンター1に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着装置18の温度設定等の初期設定が実行される。そして、プリンター1に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。
When the printer 1 is turned on, various parameters are initialized, and initial setting such as temperature setting of the
まず、帯電器11によって感光体ドラム10の表面が帯電された後、露光器7からのレーザー光(図1の二点鎖線P参照)により感光体ドラム10に対して画像データに対応した露光が行われ、感光体ドラム10の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像を、現像器12がトナーによりトナー像に現像する。
First, after the surface of the
一方、給紙部16によって給紙カセット3から取り出された用紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて転写部17へと搬送され、転写部17において感光体ドラム10上のトナー像が用紙に転写される。トナー像を転写された用紙は、搬送経路15を下流側へと搬送されて定着装置18に進入し、この定着装置18において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙部19から排紙トレイ4に排出される。なお、感光体ドラム10上に残留したトナーは、クリーニング装置14によって回収される。
On the other hand, the sheet taken out from the
次に、図2〜図7を用いて定着装置18について説明する。
Next, the fixing
以下、説明の便宜上、図2における紙面手前側を、定着装置18の前側(正面側)とする。図3、図4、図6の矢印Frは、定着装置18の前側(正面側)を示している。図4、図6の矢印Iは前後方向内側を示し、図4、図6の矢印Oは前後方向外側を示している。
Hereinafter, for convenience of explanation, the front side of the sheet in FIG. 2 is defined as the front side (front side) of the fixing
図2、図3に示されるように、定着装置18は、定着ベルト21と、定着ベルト21の下方に配置される加圧ローラー22(加圧回転体)と、定着ベルト21の上方に配置されるIH定着ユニット23(図3では図示せず)と、定着ベルト21の内径側に配置される支持部材24と、定着ベルト21の内径側において支持部材24の左側に配置される補強部材25と、定着ベルト21の内径側において支持部材24の下側に配置される押圧パッド26(押圧部材)と、定着ベルト21の内径側において支持部材24及び押圧パッド26の左側から下側に亘って配置される摺接部材27と、定着ベルト21の内径側において支持部材24の上側に配置される磁気遮蔽部材28と、定着ベルト21の内径側において磁気遮蔽部材28の上側に配置されるガイド部材30と、定着ベルト21の前端部21aに装着される第1キャップ部材31と、定着ベルト21の前端部21aと第1キャップ部材31の間に介装される第1弾性部材32と、定着ベルト21の後端部21bに装着される第2キャップ部材33と、定着ベルト21の後端部21bと第2キャップ部材33の間に介装される第2弾性部材34と、第2キャップ部材33の上方に配置される回転検知部35と、を備えている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the fixing
定着ベルト21は、可撓性を有する無端状の薄肉ベルトであり、前後方向に長い円筒状を成している。定着ベルト21は、前後方向に延びる回転軸Aを中心に回転可能に設けられている。つまり、本実施形態では、前後方向が定着ベルト21の回転軸方向である。
The fixing
定着ベルト21は、例えば、基材層と、この基材層を被覆する離型層と、によって構成されている。定着ベルト21の基材層は、例えばニッケルやステンレス等の金属やPI(ポリイミド)等の樹脂によって形成されている。定着ベルト21の離型層は、例えば、PFA等のフッ素系樹脂によって形成されている。定着ベルト21は、基材層と離型層の間に弾性層を備えていても良い。この弾性層は、例えばシリコンゴムによって形成されている。
The fixing
加圧ローラー22は、前後方向に長い円筒状を成している。図2に示されるように、加圧ローラー22は、定着ベルト21に圧接しており、定着ベルト21と加圧ローラー22の間には定着ニップ37が形成されている。そして、この定着ニップ37を用紙が通過することで、用紙とトナー像が加熱及び加圧され、用紙にトナー像が定着されるように構成されている。
The
加圧ローラー22は、定着フレーム(図示せず)に回転可能に支持されている。加圧ローラー22は、例えば、円筒状の芯金38と、この芯金38に周設される弾性層39と、この弾性層39を被覆する離型層(図示せず)と、によって構成されている。加圧ローラー22の芯金38は、例えばステンレスやアルミニウム等の金属によって形成されている。加圧ローラー22の芯金38の後端部には、伝達ギア40(図3参照)が固定されている。加圧ローラー22の弾性層39は、例えばシリコンゴムやシリコンスポンジによって形成されている。加圧ローラー22の離型層は、例えばPFA等のフッ素系樹脂によって形成されている。なお、加圧ローラー22は、図4、図6において記載が省略されている。
The
図2に示されるように、IH定着ユニット23は、ケース部材41と、ケース部材41内に収納されるIHコイル42(熱源)と、を備えている。IHコイル42は、定着ベルト21の外径側に配置されており、定着ベルト21の外周に沿って円弧状に設けられている。
As shown in FIG. 2, the
支持部材24は、前後方向に延びており、定着ベルト21を貫通している。支持部材24は、例えば一対のL字状の板金を組み合わせて形成されており、矩形の断面形状を有している。支持部材24の右下隅部には、下方に向かって突出する支持突起43が設けられている。
The
図3に示されるように、支持部材24の前後両端部は、定着ベルト21の前方と後方にそれぞれ配置された固定部材44に固定されている。固定部材44は、例えば、定着フレーム(図示せず)に固定されているか、又は、定着フレームの一部を成している。支持部材24の前後両端部には、リング状の寄り止め部材45が固定されている。寄り止め部材45は、固定部材44よりも前後方向内側に配置されている。図4、図6等に示されるように、寄り止め部材45の前後方向内側の面には、円環状の突起部46が設けられている。
As shown in FIG. 3, the front and rear end portions of the
図2に示されるように、補強部材25は、上下方向に延びる第1補強部47と、第1補強部47の下端から右側に向かって屈曲される第2補強部48と、を備えており、断面略L字状を成している。
As shown in FIG. 2, the reinforcing
押圧パッド26は、前後方向に延びている。押圧パッド26の上面は、支持部材24の下面に固定されている。これにより、押圧パッド26が支持部材24に支持されている。押圧パッド26の下面は、定着ベルト21を下側(加圧ローラー22側)に向かって内径側から押圧している。押圧パッド26は、支持部材24の支持突起43と補強部材25の第2補強部48の間に挟み込まれている。
The
摺接部材27は、例えばシート状を成している。摺接部材27は、上下方向に延びる第1接触部50と、第1接触部50の下端から右側に向かって屈曲される第2接触部51と、を備えている。第1接触部50は、支持部材24の左側部と補強部材25の第1補強部47の間に挟み込まれている。第2接触部51は、押圧パッド26の下面と定着ベルト21の間に挟み込まれている。そして、定着ベルト21が回転すると、定着ベルト21が押圧パッド26及び第2接触部51に対して摺動するように構成されている。
The sliding
磁気遮蔽部材28は、上側に向かって円弧状に湾曲する湾曲板部52と、湾曲板部52の左右両端部から下方に向かって延びる平板部53と、を備えている。磁気遮蔽部材28は、例えば、無酸素銅等の非磁性で導電性の良い材料から形成されている。磁気遮蔽部材28は、IHコイル42が発生させる磁界が支持部材24を貫くのを防止している。
The
ガイド部材30は、磁気遮蔽部材28の上側を覆うように設けられている。ガイド部材30は、例えば、磁性体によって形成されており、IHコイル42が発生させる磁界の作用によって発熱し、定着ベルト21を加熱する機能を有している。ガイド部材30は、磁気遮蔽部材28の各平板部53に取り付けられる取付部54と、各取付部54を接続し、上側に向かって円弧状に湾曲する接続部55と、を備えている。接続部55は、定着ベルト21を内径側からガイド(張架)している。
The
第1キャップ部材31は、弾性材料(例えば、シリコンゴム等の耐熱性ゴム)によって形成されている。図4、図5等に示されるように、第1キャップ部材31は、定着ベルト21の前端部21aの前後方向外側を覆う第1本体部63と、第1本体部63の外径側の端部から前後方向内側に向かって延出し、定着ベルト21の前端部21aの外径側を覆う円筒状の第1フランジ部64と、を備えている。
The
第1キャップ部材31の第1本体部63は、定着ベルト21の回転軸Aと略垂直に設けられている。第1本体部63には、円形の連通穴65が前後方向に設けられており、この連通穴65を支持部材24が貫通している。第1本体部63の前後方向外側の面66には、寄り止め部材45の突起部46が当接している。これにより、第1キャップ部材31の前後方向外側への移動が規制されている。第1本体部63の前後方向内側の面には、複数個のリブ67が突設されている。複数個のリブ67は、定着ベルト21の回転軸Aを中心とする放射状に設けられている。
The first
第1キャップ部材31の第1フランジ部64は、定着ベルト21の回転軸Aと略平行に設けられている。第1フランジ部64は、定着ベルト21の外周面と間隔を介して設けられている。第1本体部63及び第1フランジ部64の外周部(第1キャップ部材31全体の外周部にも相当する)には、従動ギア68が設けられている。従動ギア68は、第1キャップ部材31の上方に設けられた駆動ギア69に噛合している。
The
第1弾性部材32は、例えば、シリコンゴム等の耐熱性ゴムによって構成されている。第1弾性部材32は、円筒状を成している。第1弾性部材32は、定着ベルト21及び第1キャップ部材31と共に回転軸Aを中心に回転するように構成されている。
The first
第1弾性部材32の外周面は、第1キャップ部材31の第1フランジ部64の内周面と接触している。第1弾性部材32の外周面は、第1キャップ部材31の第1フランジ部64の内周面に対して非接着である。
The outer peripheral surface of the first
第1弾性部材32の内周面は、定着ベルト21の前端部21aの外周面と接触している。第1弾性部材32の内周面は、定着ベルト21の前端部21aの外周面に対して非接着である。第1弾性部材32の内周面には、周方向に連続する凹凸形状71が設けられている。凹凸形状71は、交互に設けられる複数の凸部72と凹部73によって構成されている。凸部72と凹部73は、それぞれ等角度間隔(例えば30度間隔)で設けられている。凹凸形状71は、一の凸部72の回転軸Aを挟んだ反対側に必ず他の凸部72が配置され、一の凹部73の回転軸Aを挟んだ反対側に必ず他の凹部73が配置されるように形成されている。つまり、凹凸形状71は、回転軸Aを挟んで凸部72同士と凹部73同士がそれぞれ対向するように形成されている。
The inner peripheral surface of the first
第2キャップ部材33は、例えば、液晶ポリマーやPPS(ポリフェニレンサルファイド)等の耐熱性樹脂によって形成されている。図6、図7等に示されるように、第2キャップ部材33は、定着ベルト21の後端部21bの前後方向外側を覆う第2本体部74と、第2本体部74の外径側の端部から前後方向内側に向かって延出し、定着ベルト21の後端部21bの外径側を覆う円筒状の第2フランジ部75と、を備えている。
The
第2キャップ部材33の第2本体部74の構成は、第1キャップ部材31の第1本体部63の構成と同様である。そのため、第2キャップ部材33の第2本体部74の各部に第1キャップ部材31の第1本体部63の各部と同一の番号を付し、説明を省略する。
The configuration of the second
第2キャップ部材33の第2フランジ部75の外周部(第2キャップ部材33全体の外周部にも相当する)には、被検知片76が突設されている。被検知片76は、等角度間隔で複数個(本実施形態では60度間隔で6個)設けられている。第2キャップ部材33の第2フランジ部75のその他の構成は、第1キャップ部材31の第1フランジ部64の構成と同様である。そのため、第2キャップ部材33の第2フランジ部75の各部に第1キャップ部材31の第1フランジ部64の各部と同一の番号を付し、説明を省略する。
A detected
第2弾性部材34は、定着ベルト21及び第2キャップ部材33と共に回転軸Aを中心に回転するように構成されている。第2弾性部材34の構成は、第1弾性部材32の構成と同様である。そのため、第2弾性部材34の各部に第1弾性部材32の各部と同一の番号を付し、説明を省略する。
The second
回転検知部35は、例えばPIセンサー(Photo Interrupter Sensor)である。回転検知部35は、第2キャップ部材33に設けられた被検知片76に向かって発光する発光部77と、発光部77からの光を受光する受光部78と、を備えている。
The
次に、定着装置18の制御システムについて説明する。
Next, a control system for the fixing
図8に示されるように、定着装置18には、制御部81(CPU)が設けられている。制御部81は、ROM、RAM等の記憶装置で構成される記憶部82と接続されており、記憶部82に格納された制御プログラムや制御用データに基づいて、制御部81が定着装置18の各部の制御を行うように構成されている。
As shown in FIG. 8, the fixing
制御部81は、回転検知部35に接続されており、回転検知部35が第2キャップ部材33の回転を検知すると、回転検知部35から検知信号が制御部81に出力されるようになっている。
The
制御部81は、IHコイル42に接続されている。そして、制御部81からの駆動指令信号に基づいてIHコイル42に電流が流れることで、IHコイル42が磁界を発生させ、この磁界の作用によって定着ベルト21に渦電流が発生し、定着ベルト21が発熱するように構成されている。つまり,IHコイル42によって定着ベルト21を加熱できるようになっている。
The
制御部81は、モーター等によって構成される駆動部84に接続されており、駆動部84は、伝達ギア40に接続されている。そして、駆動部84が伝達ギア40を回転させると、加圧ローラー22が伝達ギア40と一体に回転するように構成されている。つまり、駆動部84によって加圧ローラー22を回転させることができるようになっている。
The
制御部81は、モーター等によって構成される駆動源85に接続されており、駆動源85は、駆動ギア69に接続されている。そして、駆動源85が駆動ギア69を回転させると、駆動ギア69に従動ギア68を噛合させる第1キャップ部材31が回転するようになっている。つまり、駆動源85によって第1キャップ部材31を回転させることができるようになっている。
The
上記のように構成されたものにおいて、用紙にトナー像を定着させる際には、駆動部84によって伝達ギア40を回転させる。これに伴って、加圧ローラー22が伝達ギア40と一体に回転し(図2の矢印B参照)、加圧ローラー22に圧接する定着ベルト21が加圧ローラー22の回転に従動して回転する(図2の矢印C参照)。
In the configuration as described above, when the toner image is fixed on the paper, the
また、上記のように駆動部84によって伝達ギア40を回転させるのと同時に、駆動源85によって駆動ギア69を回転させる。このように駆動ギア69が回転すると、駆動ギア69に従動ギア68を噛合させる第1キャップ部材31が回転する。これに伴って、第1キャップ部材31の回転が第1弾性部材32を介して定着ベルト21に伝達され、定着ベルト21が第1キャップ部材31の回転に従動して回転する。つまり、定着ベルト21は、加圧ローラー22の回転に従動して回転するのと同時に、第1キャップ部材31の回転に従動して回転する。このような構成を採用することで、定着ベルト21の回転不良を抑制することが可能となる。
Further, at the same time as the
また、用紙にトナー像を定着させる際には、IHコイル42に電流を流す。これに伴って、IHコイル42が磁界を発生させ、この磁界の作用によって定着ベルト21に渦電流が発生し、定着ベルト21が発熱する。この状態で、用紙が定着ニップ37を通過すると、用紙及びトナー像が加熱及び加圧されて、用紙にトナー像が定着される。
Further, when the toner image is fixed on the paper, a current is passed through the
また、上記のように定着ベルト21が回転すると、定着ベルト21の回転が第2弾性部材34を介して第2キャップ部材33に伝達され、定着ベルト21の回転に従動して第2キャップ部材33が回転する。このように第2キャップ部材33が回転すると、回転検知部35の発光部77から受光部78に至る光路が第2キャップ部材33の被検知片76によって連続的に開閉され、受光部78の受光量がHighとLowの間で連続的に切り替わる。これに伴って、第2キャップ部材33の回転を回転検知部35が検知し、回転検知部35から検知信号が制御部81に出力される。この場合には、制御部81は、定着ベルト21が回転していると判定する。
When the fixing
一方で、定着ベルト21の回転が停止している場合には、第2キャップ部材33も回転しない。そのため、回転検知部35の発光部77から受光部78に至る光路が第2キャップ部材33の被検知片76によって開閉されることはなく、受光部78の受光量がHigh又はLowのまま保持される。そのため、第2キャップ部材33の回転を回転検知部35が検知せず、回転検知部35から検知信号が制御部81に出力されない。この場合には、制御部81は、定着ベルト21が回転していないと判定する。このように、本実施形態では、第2キャップ部材33の回転検知を通じて定着ベルト21が正常に回転しているか否かを判定することが可能となっている。
On the other hand, when the rotation of the fixing
ところで、上記のような構成の定着装置18において、定着ベルト21の後端部21bと第2弾性部材34の間でスリップが発生すると、定着ベルト21の回転に従動して第2キャップ部材33を回転させることができなくなり、第2キャップ部材33の回転検知を通じて定着ベルト21が正常に回転しているか否かを判定することが困難になる。また、定着ベルト21の前端部21aと第1弾性部材32の間でスリップが発生すると、第1キャップ部材31の回転に従動して定着ベルト21を回転させることができなくなり、定着ベルト21の回転不良につながる恐れが有る。
By the way, in the fixing
しかしながら、本実施形態では、第1、第2弾性部材32、34の内周面(定着ベルト21の前後両端部21a、21bの外周面と接触する面)に、周方向に連続する凹凸形状71が設けられている。そのため、第1、第2弾性部材32、34の内周面が滑らかな場合と比較して、定着ベルト21の前後両端部21a、21bが第1、第2弾性部材32、34に対して滑りにくくなる。これに伴って、定着ベルト21の前後両端部21a、21bと第1、第2弾性部材32、34の間でスリップが発生するのを抑制することが可能となる。
However, in the present embodiment, the concave and
また、本実施形態の定着装置18において、定着ニップ37を形成するために加圧ローラー22を定着ベルト21に圧接させると、定着ベルト21が加圧方向(本実施形態では上下方向)につぶされて横長楕円状に変形する(図2参照)。そのため、第1キャップ部材31からの回転駆動力は、定着ベルト21の左右両側部(楕円の長軸側部分)と第1弾性部材32の接触領域(図5のR部分参照)を介して、定着ベルト21に伝達される。その際に、定着ベルト21の前端部21aと第1弾性部材32が周方向において連続的に接触していると、定着ベルト21の前端部21aと第1弾性部材32の周長差(定着ベルト21の前端部21aの外周長と第1弾性部材32の内周長の差)によって定着ベルト21の前端部21aと第1弾性部材32の位相にずれが発生し、定着ベルト21の回転不良につながる恐れが有る。
In the fixing
しかしながら、本実施形態では上記のように、第1弾性部材32の内周面に、周方向に連続する凹凸形状71が設けられている。そのため、定着ベルト21の前端部21aと第1弾性部材32の周長差によって発生する定着ベルト21の前端部21aと第1弾性部材32の位相のずれを、凹凸形状71の凸部72が撓むことで吸収することが可能となる。この点においても、定着ベルト21の回転不良を抑制することが可能となる。
However, in this embodiment, the uneven |
また、第2キャップ部材33の外周部には、被検知片76が突設されており、この被検知片76に向かって発光する発光部77と、発光部77からの光を受光する受光部78と、を備えたPIセンサーを回転検知部35としている。このような構成を採用することで、簡易な構成によって第2キャップ部材33の回転を検知することが可能となる。
Further, a detected
また、定着装置18は、駆動源85に接続される駆動ギア69を備え、第1キャップ部材31の外周部には、駆動ギア69に噛合する従動ギア68が設けられている。このような構成を採用することで、簡易な構成によって第1キャップ部材31を回転させることが可能となる。
The fixing
また、第1キャップ部材31は、従動ギア68が設けられる部分を含む全体が弾性材料によって形成されている。このような構成を採用することで、定着ベルト21の回転に伴って定着ベルト21の回転軸Aが変位しても、駆動ギア69と従動ギア68の噛合が外れにくくなる。そのため、駆動源85によって第1キャップ部材31を確実に回転させることが可能となる。
The
また、第1、第2弾性部材32、34の凹凸形状71は、一の凸部72の回転軸Aを挟んだ反対側に必ず他の凸部72が配置されるように形成されている。このような構成を採用することで、定着ニップ37の形成に伴って定着ベルト21が楕円状に変形した際に、上記した一の凸部72と他の凸部72によって定着ベルト21を確実にグリップすることが可能となる。
In addition, the
本実施形態では、一の凸部72の回転軸Aを挟んだ反対側に必ず他の凸部72が配置されるように第1弾性部材32の凹凸形状71が形成されている場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、図9に示されるように、一の凸部72の回転軸Aを挟んだ反対側に必ず一の凹部73が配置されるように第1弾性部材32の凹凸形状71が形成されていても良い。このような構成を採用することで、定着ニップ37の形成に伴って定着ベルト21が楕円状に変形した際に、第1弾性部材32の凹凸形状71の複数の凸部72から定着ベルト21に異なる大きさの回転駆動力が加わるのを抑制することが可能となる。なお、一の凸部72の回転軸Aを挟んだ反対側に必ず一の凹部73が配置されるように凹凸形状71が形成されていても良い点は、第2弾性部材34についても同様である。
In the present embodiment, the description has been given of the case where the
本実施形態では、第1弾性部材32の外周面が第1キャップ部材31の第1フランジ部64の内周面に対して非接着である場合について説明した。一方で、他の異なる実施形態では、第1弾性部材32の外周面が第1キャップ部材31の第1フランジ部64の内周面に接着されていても良い。これは、第2弾性部材34の外周面と第2キャップ部材33の第2フランジ部75の内周面の関係についても同様である。
In the present embodiment, the case where the outer peripheral surface of the first
本実施形態では、第1キャップ部材31の全体が弾性材料によって形成される場合について説明したが、他の異なる実施形態では、第1キャップ部材31のうちの従動ギア68が設けられる部分のみが弾性材料によって形成されていても良い。
In the present embodiment, the case where the entire
本実施形態では、第1キャップ部材31が弾性材料によって形成される場合について説明したが、他の異なる実施形態では、第1キャップ部材31が液晶ポリマーやPPS(ポリフェニレンサルファイド)等の耐熱性樹脂によって形成されていても良い。
In the present embodiment, the case where the
本実施形態では、加圧ローラー22を回転させる駆動部84と第1キャップ部材31を回転させる駆動源85を別個に設けたが、他の異なる実施形態では、加圧ローラー22を回転させる駆動部84を用いて第1キャップ部材31を回転させても良い。
In the present embodiment, the
本実施形態では、定着ベルト21が押圧パッド26及び摺接部材27に対して摺動する方式の定着装置18に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、定着ベルト21の内径側に配置される一又は複数のローラーと共に定着ベルト21を回転させる方式の定着装置18に本発明の構成を適用しても良い。
In the present embodiment, the case where the configuration of the present invention is applied to the fixing
本実施形態では、IHコイル42を熱源として用いる場合について説明したが、他の異なる実施形態では、ハロゲンヒーターやセラミックヒーター等のヒーターを熱源として用いても良い。
Although the case where the
本実施形態では、プリンター1に本発明の構成を適用する場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等の他の画像形成装置に本発明の構成を適用しても良い。 In the present embodiment, the case where the configuration of the present invention is applied to the printer 1 has been described. However, in another different embodiment, the configuration of the present invention is applied to other image forming apparatuses such as a copying machine, a facsimile, and a multifunction peripheral. May be.
1 プリンター(画像形成装置)
18 定着装置
21 定着ベルト
21a (定着ベルトの)前端部
21b (定着ベルトの)後端部
22 加圧ローラー(加圧回転体)
31 第1キャップ部材
32 第1弾性部材
33 第2キャップ部材
34 第2弾性部材
35 回転検知部
37 定着ニップ
68 従動ギア
69 駆動ギア
71 凹凸形状
72 凸部
73 凹部
76 被検知片
77 発光部
78 受光部
85 駆動源
A (定着ベルトの)回転軸
1 Printer (image forming device)
18
31
Claims (9)
前記定着ベルトに圧接して定着ニップを形成する加圧回転体と、
前記定着ベルトの端部に装着されるキャップ部材と、
前記定着ベルトの前記端部と前記キャップ部材の間に介装される弾性部材と、を備え、
前記弾性部材には、前記定着ベルトの前記端部と接触する面に、周方向に連続する凹凸形状が設けられ、
前記凹凸形状は、周方向に交互に設けられる凸部と凹部によって構成されていることを特徴とする定着装置。 A fixing belt that rotates about a rotation axis;
A pressure rotator that presses against the fixing belt to form a fixing nip; and
A cap member attached to an end of the fixing belt;
An elastic member interposed between the end portion of the fixing belt and the cap member,
The elastic member is provided with a concavo-convex shape continuous in the circumferential direction on a surface that contacts the end portion of the fixing belt ,
The fixing device according to claim 1, wherein the uneven shape is constituted by convex portions and concave portions provided alternately in the circumferential direction .
前記キャップ部材は、前記定着ベルトの回転に従動して回転することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 A rotation detection unit that detects rotation of the cap member;
The fixing device according to claim 1, wherein the cap member rotates following the rotation of the fixing belt.
前記回転検知部は、前記被検知片に向かって発光する発光部と、前記発光部からの光を受光する受光部と、を備えたPIセンサーであることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。 On the outer peripheral portion of the cap member, a detected piece protrudes.
The said rotation detection part is a PI sensor provided with the light emission part which light-emits toward the said to-be-detected piece, and the light-receiving part which light-receives the light from the said light emission part. Fixing device.
前記定着ベルトは、前記キャップ部材の回転に従動して回転することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 A drive source for rotating the cap member;
The fixing device according to claim 1, wherein the fixing belt rotates following the rotation of the cap member.
前記キャップ部材の外周部には、前記駆動ギアに噛合する従動ギアが設けられていることを特徴とする請求項4に記載の定着装置。 A drive gear connected to the drive source;
The fixing device according to claim 4, wherein a driven gear that meshes with the drive gear is provided on an outer peripheral portion of the cap member.
前記凹凸形状は、一の前記凸部の前記回転軸を挟んだ反対側に他の前記凸部が配置されるように形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の定着装置。 The elastic member is provided to be rotatable around the rotation shaft,
The uneven shape is any one of the preceding claims, characterized in that it is formed so as to be arranged the other of the convex portion on the opposite side of the axis of rotation of one of said protrusions The fixing device according to 1.
前記凹凸形状は、一の前記凸部の前記回転軸を挟んだ反対側に一の前記凹部が配置されるように形成されていることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の定着装置。 The elastic member is provided to be rotatable around the rotation shaft,
The uneven shape, in any one of claims 1 to 6, characterized in that one of said recesses to sandwich the rotation axis of one of the convex portions opposite side are formed so as to be arranged The fixing device described.
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