JP2010224082A - Fixing device and image forming apparatus including the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、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に用いる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、定着ニップ領域から搬送される用紙を加熱部材から分離させる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a composite machine using an electrophotographic method, and an image forming apparatus including the fixing device, and more particularly, a sheet conveyed from a fixing nip region. The present invention relates to a fixing device that separates the toner from a heating member and an image forming apparatus including the same.
電子写真方式を用いる画像形成装置においては、加熱ローラと加圧ローラからなる一対のローラのニップ領域に、トナー像が転写された用紙を通過させて、加熱ローラによる加熱とローラ間による加圧とによりトナー像を用紙に溶融定着させる定着装置が広く用いられている。この定着装置においては、用紙のトナー像を溶融定着させるときに、トナーが加熱ローラに接触するので、加熱ローラは離型性のよいフッ素系樹脂を表面に形成して使用されている。しかし、このような加熱ローラを使用しても、溶融したトナーは軟らかくかつ粘性が高いため加熱ローラ表面に付着し易く用紙が加熱ローラに巻き付いてしまうおそれがある。そこで、巻き付いた用紙を加熱ローラから剥すために、加熱ローラのニップ領域の回転方向下流側に分離爪が設けられている。 In an image forming apparatus using an electrophotographic system, a sheet on which a toner image is transferred is passed through a nip region of a pair of rollers including a heating roller and a pressure roller, and heating by the heating roller and pressure between the rollers are performed. Therefore, a fixing device that melts and fixes a toner image on a sheet is widely used. In this fixing device, when the toner image on the paper is melted and fixed, the toner comes into contact with the heating roller. Therefore, the heating roller is used with a fluorine-based resin having good releasability formed on the surface. However, even when such a heating roller is used, the melted toner is soft and has a high viscosity, so that it easily adheres to the surface of the heating roller and the paper may be wound around the heating roller. Therefore, in order to peel the wound paper from the heating roller, a separation claw is provided on the downstream side in the rotation direction of the nip region of the heating roller.
しかしながら、分離爪を用いた分離構造では、加熱ローラ外周面に爪跡などの傷が付き易く、加熱ローラの耐久性が悪くなるばかりでなく、この傷を要因とする画像みだれを招くという問題を生じていた。 However, in the separation structure using the separation claw, scratches such as claw marks are easily attached to the outer peripheral surface of the heating roller, which not only deteriorates the durability of the heating roller, but also causes a problem of image bleeding due to this scratch. It was.
そこで、特許文献1では、熱源と、この熱源によって加熱され回転自在に設けられた加熱部材と、加熱部材が摺動するホルダと、用紙の搬送路を介してホルダおよび加熱部材に対向してこれらに圧接する加圧ローラとを有して、加圧ローラの回転に伴って、加熱部材が従動回転する。用紙は加熱部材と加圧ローラとの間のニップ領域に送り込まれ、このニップ領域で用紙上の未定着トナー像が溶融定着される。ホルダは、円筒状の外周で加熱部材を摺動保持し、またニップ領域の搬送方向下流側端の位置に分離部を形成されている。分離部は断面円弧状をなし、分離部の曲率半径がホルダの曲率半径よりも小さく設定されている。この分離部において用紙をニップ領域から分離させることにより、分離爪を不要として、また装置構成を簡素化、装置を小型化している。 Therefore, in Patent Document 1, a heat source, a heating member heated by the heat source and provided rotatably, a holder on which the heating member slides, and a holder and the heating member facing each other via a paper conveyance path The heating member is driven to rotate with the rotation of the pressure roller. The sheet is fed into the nip area between the heating member and the pressure roller, and the unfixed toner image on the sheet is melted and fixed in this nip area. The holder slidably holds the heating member on a cylindrical outer periphery, and a separation portion is formed at a position on the downstream end in the conveyance direction of the nip region. The separation part has an arc shape in cross section, and the curvature radius of the separation part is set smaller than the curvature radius of the holder. By separating the paper from the nip region in the separation unit, the separation claw is unnecessary, the device configuration is simplified, and the device is downsized.
しかしながら、上述した先行技術では、厚紙等の腰の強い用紙がニップ領域に搬送されると、ホルダの外周部と分離部の円弧状部位の境目において、用紙が引っ掛かるおそれがある。更に、搬送される用紙の先端側に高濃度の画像が形成されている場合には、この用紙の先端部分が加熱部材表面から分離せずに、用紙が加熱部材に巻き付いてしまうおそれがある。 However, in the above-described prior art, when a stiff sheet such as thick paper is conveyed to the nip region, the sheet may be caught at the boundary between the outer peripheral portion of the holder and the arc-shaped portion of the separation portion. Furthermore, when a high-density image is formed on the leading end side of the conveyed paper, the leading end of the paper may not be separated from the surface of the heating member, and the paper may be wound around the heating member.
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、簡単な構成で、確実に用紙を加熱部材から分離させる定着装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a fixing device that reliably separates a sheet from a heating member with a simple configuration and an image forming apparatus including the fixing device. And
上記目的を達成するために本発明は、回転可能な無端状の加熱ベルトと、前記加熱ベルトに圧接し回転可能な加圧ローラと、前記加熱ベルトを加熱する熱源と、前記加熱ベルトと前記加圧ローラが圧接するニップ領域と、前記加熱ベルトの内側で装置本体に固設され、前記加圧ローラに加圧されるとともに、前記加熱ベルトが前記ニップ領域で所定の経路で移動するのを案内する案内面を有する保持部材とを備え、用紙を前記ニップ領域で挟持しながら搬送することにより用紙上の未定着トナー像を溶融定着させる定着装置において、前記案内面は、前記ニップ領域に位置する部分で用紙搬送方向下流側へ向かうにつれて加圧ローラ側に傾斜するように形成されることを特徴としている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a rotatable endless heating belt, a pressure roller that is able to press and rotate against the heating belt, a heat source that heats the heating belt, the heating belt, and the heating belt. A nip region where the pressure roller comes into pressure contact with the apparatus main body inside the heating belt and is pressed by the pressure roller, and guides the heating belt to move along a predetermined path in the nip region. And a holding member having a guide surface for conveying and fixing the unfixed toner image on the sheet by conveying the sheet while sandwiching the sheet in the nip region, wherein the guide surface is located in the nip region. It is characterized in that it is formed so as to incline toward the pressure roller as it goes to the downstream side in the sheet conveyance direction.
この構成によれば、加圧ローラが回転すると、ニップ領域において、加熱ベルトは、案内面に案内されて、用紙搬送方向下流側に向けて加圧ローラ側に傾斜するように移動し、用紙は加熱ベルトと同じ経路で搬送される。これにより、ニップ領域で未定着トナー像が用紙上に溶融定着されるとともに、ニップ領域の用紙搬送方向下流端で、用紙の先端部は加圧ローラに近い方向を向き、用紙は加熱ベルト表面から分離する。 According to this configuration, when the pressure roller rotates, in the nip region, the heating belt is guided by the guide surface and moves so as to incline toward the pressure roller side toward the downstream side in the paper transport direction, and the paper is It is conveyed along the same path as the heating belt. As a result, the unfixed toner image is melted and fixed on the paper in the nip region, and the front end of the paper faces the direction near the pressure roller at the downstream end in the paper conveyance direction of the nip region. To separate.
また、請求項2に記載の発明では、前記案内面が円弧状に傾斜するように形成されることを特徴としている。この構成によれば、加圧ローラが回転すると、ニップ領域において、加熱ベルトは、案内面に案内されて、用紙搬送方向下流側に向けて加圧ローラ側に傾斜するように円弧状に移動し、用紙は加熱ベルトと同じ経路で搬送される。これにより、ニップ領域で未定着トナー像が用紙上に溶融定着されるとともに、用紙は円弧状のニップ領域の経路に沿って搬送され、ニップ領域の用紙搬送方向下流端で、用紙の先端部は加圧ローラに近い方向を向き、用紙は円弧状になって加熱ベルト表面から分離する。 According to a second aspect of the present invention, the guide surface is formed so as to be inclined in an arc shape. According to this configuration, when the pressure roller rotates, in the nip region, the heating belt is guided by the guide surface and moves in an arc shape so as to be inclined toward the pressure roller side toward the downstream side in the paper conveyance direction. The paper is conveyed along the same path as the heating belt. As a result, the unfixed toner image is melted and fixed on the sheet in the nip region, and the sheet is conveyed along the path of the arc-shaped nip region. The paper is directed in a direction close to the pressure roller, and the paper becomes an arc shape and is separated from the surface of the heating belt.
また、請求項3に記載の発明では、用紙搬送方向下流側に向かうにつれて、前記ニップ領域のニップ圧は大きくなることを特徴としている。この構成によれば、ニップ領域の用紙搬送方向下流側ではニップ圧が大きいので、ニップ領域の用紙搬送方向下流側を通過する際に用紙上の溶融したトナー像は光沢を備えることになる。 The invention according to claim 3 is characterized in that the nip pressure in the nip region increases as it goes downstream in the sheet conveyance direction. According to this configuration, since the nip pressure is large on the downstream side of the nip region in the paper transport direction, the molten toner image on the paper has a gloss when passing the downstream side of the nip region in the paper transport direction.
また、請求項4に記載の発明では、前記案内面は、前記ニップ領域から用紙搬送方向下流側に延びる延長領域に位置する部分を有し、前記延長領域に位置する部分で用紙搬送方向下流側へ向かうにつれて、加圧ローラ側に、前記ニップ領域よりさらに傾斜するように形成されることを特徴としている。この構成によれば、用紙は、ニップ領域を通過した後に、用紙が加熱ベルト表面と接触した状態のまま搬送されることにより、より長時間加熱される。また、用紙の先端部は延長領域の用紙搬送方向下流端で加圧ローラ側に近い方向を向き、用紙は加熱ベルト表面から分離する。 According to a fourth aspect of the present invention, the guide surface has a portion located in an extension region extending downstream from the nip region in the paper conveyance direction, and a portion located in the extension region is downstream in the paper conveyance direction. It is characterized in that it is formed on the pressure roller side so as to be further inclined from the nip region as it goes to. According to this configuration, after the sheet passes through the nip region, the sheet is heated for a longer time by being conveyed while being in contact with the surface of the heating belt. Further, the leading edge of the paper faces the direction close to the pressure roller at the downstream end of the extension region in the paper conveyance direction, and the paper is separated from the surface of the heating belt.
また、請求項5に記載の発明では、前記熱源は前記加熱ベルトの内側に設けられ、前記保持部材は、前記案内面を形成するガイド板と、装置本体に固設される保持本体部と、前記ガイド板と前記保持本体部の間に配設される断熱部とを備えることを特徴としている。この構成によれば、断熱部は、熱源から保持本体部を介してガイド板に伝熱することを抑え、熱源の熱の保持部材への蓄熱を防ぐ。
In the invention according to
また、請求項6に記載の発明では、上記の構成の定着装置が搭載された画像形成装置である。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus equipped with the fixing device having the above configuration.
請求項1に記載の発明によれば、加圧ローラが回転すると、ニップ領域において、加熱ベルトは、案内面に案内されて、用紙搬送方向下流側に向けて加圧ローラ側に傾斜するように移動し、用紙は加熱ベルトと同じ経路で搬送される。これにより、ニップ領域で未定着トナー像が用紙上に溶融定着されるとともに、ニップ領域の用紙搬送方向下流端で、用紙の先端部は加圧ローラに近い方向を向き、用紙は加熱ベルト表面から分離する。従って、分離爪を用いることなく簡単な構成で、確実に用紙を加熱ベルトから分離することができ、加熱ベルトに用紙が巻き付くおそれがない。 According to the first aspect of the present invention, when the pressure roller rotates, in the nip region, the heating belt is guided by the guide surface so as to incline toward the pressure roller toward the downstream side in the paper conveyance direction. The paper moves and is conveyed along the same path as the heating belt. As a result, the unfixed toner image is melted and fixed on the paper in the nip region, and the front end of the paper faces the direction near the pressure roller at the downstream end in the paper conveyance direction of the nip region. To separate. Therefore, the sheet can be reliably separated from the heating belt with a simple configuration without using a separation claw, and there is no possibility that the sheet is wound around the heating belt.
また、請求項2に記載の発明によれば、加圧ローラが回転すると、ニップ領域において、加熱ベルトは、案内面に案内されて、用紙搬送方向下流側に向けて加圧ローラ側に傾斜するように円弧状に移動し、用紙は加熱ベルトと同じ経路で搬送される。これにより、ニップ領域で未定着トナー像が用紙上に溶融定着されるとともに、用紙は円弧状のニップ領域の経路に沿って搬送され、ニップ領域の用紙搬送方向下流端で、用紙の先端部は加圧ローラに近い方向を向き、用紙は円弧状になって加熱ベルト表面から分離する。従って、分離爪を用いることなく簡単な構成で、確実に用紙を加熱ベルトから分離することができ、加熱ベルトに用紙が巻き付くおそれがない。 According to the second aspect of the present invention, when the pressure roller rotates, the heating belt is guided by the guide surface in the nip region and is inclined toward the pressure roller side toward the downstream side in the paper transport direction. The sheet is conveyed in the same path as the heating belt. As a result, the unfixed toner image is melted and fixed on the sheet in the nip region, and the sheet is conveyed along the path of the arc-shaped nip region. The paper is directed in a direction close to the pressure roller, and the paper becomes an arc shape and is separated from the surface of the heating belt. Therefore, the sheet can be reliably separated from the heating belt with a simple configuration without using a separation claw, and there is no possibility that the sheet is wound around the heating belt.
また、請求項3に記載の発明によれば、ニップ領域の用紙搬送方向下流側ではニップ圧が大きいので、ニップ領域の用紙搬送方向下流側を通過する際に用紙上の溶融したトナー像は光沢を備え、良好な画像を得ることができる。 According to the third aspect of the present invention, since the nip pressure is large on the downstream side of the nip region in the paper conveyance direction, the molten toner image on the paper is glossy when passing the downstream side of the nip region in the paper conveyance direction. A good image can be obtained.
また、請求項4に記載の発明によれば、ニップ領域を通過した後に用紙が加熱ベルト表面と接触した状態のまま搬送されることにより、より長時間加熱され、定着性がより向上する。トナー像は光沢を備え、良好な画像を得ることができる。また、用紙の先端部は延長領域の用紙搬送方向下流端で加圧ローラ側に近い方向を向き、加熱ベルト表面から用紙を確実に分離させることができる。 According to the fourth aspect of the present invention, after the paper passes through the nip region and is conveyed while being in contact with the surface of the heating belt, the paper is heated for a longer time and the fixability is further improved. The toner image is glossy and a good image can be obtained. Further, the front end of the paper is directed toward the pressure roller side at the downstream end of the extension region in the paper conveyance direction, so that the paper can be reliably separated from the surface of the heating belt.
また、請求項5に記載の発明によれば、板材等からなるガイド板によって、ニップ形状を簡単に形成することができるとともに、断熱部によって、熱源から保持本体部を介してガイド板に伝熱することを抑え、熱源の熱の保持部材への蓄熱を防ぐので、熱源は加熱ベルトを効率良く加熱することができる。
According to the invention described in
また、請求項6に記載の発明によれば、簡単な構成で、確実に用紙を加熱ベルトから分離させる定着装置を備えた画像形成装置である。 According to a sixth aspect of the present invention, the image forming apparatus includes a fixing device that reliably separates the paper from the heating belt with a simple configuration.
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments. Further, the use of the invention and the terms shown here are not limited thereto.
(第1実施形態)
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。図1に示すように、画像形成装置1は、その下部に配設された給紙部2と、この給紙部2の側方に配設された用紙搬送部3と、この用紙搬送部3の上方に配設された画像形成部4と、画像形成部3の右方で装置外に配設された手差しトレイ25と、画像形成部4よりも排出側に配設された定着装置5と、画像形成部4及び定着装置5の上方に配設された画像読取部6を備えている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 includes a
給紙部2は、普通紙である記録材9を収容する複数の給紙カセット7を備えており、給紙ローラ8の回転動作により、複数の給紙カセット7のうち選択された給紙カセット7から記録材9を1枚ずつ確実に用紙搬送部3に送り出す。
The
手差しトレイ25は、給紙カセット7に収容された記録材9とは異なるサイズの普通紙、またはOHPシートや封筒等の記録材が載置され、OHPシートや封筒等の記録材9を用紙搬送部3に送り出す。
The manual feed tray 25 is loaded with plain paper of a different size from the
用紙搬送部3に送られた記録材9は、用紙供給経路10を経由して画像形成部4に向けて搬送される。画像形成部4は、電子写真プロセスによって、記録材9にトナー像を形成するものであり、所定の方向(図中の矢印方向)に回転可能に軸支された感光体11と、この感光体11の周囲にその回転方向に沿って、帯電装置12、露光装置13、現像装置14、転写装置15、クリーニング装置16、及び除電装置17を備えている。
The
帯電装置12は、高電圧を印加される帯電ワイヤを備えており、この帯電ワイヤからのコロナ放電によって感光体11表面に所定電位を与えると、感光体11表面が一様に帯電させられる。そして、画像読取部6によって読み取られた原稿の画像データに基づくレーザ光が、露光装置13により感光体11に照射される。照射されたレーザ光によって、感光体11の表面電位が選択的に減衰され、感光体11表面に静電潜像が形成される。次いで、現像装置14が感光体11表面の静電潜像を現像し、感光体11表面にトナー像が形成される。このトナー像が転写装置15によって感光体11と転写装置15との間に供給された記録材9に転写される。
The charging device 12 includes a charging wire to which a high voltage is applied. When a predetermined potential is applied to the surface of the photoconductor 11 by corona discharge from the charging wire, the surface of the photoconductor 11 is uniformly charged. Then, laser light based on the image data of the original read by the
トナー像が転写された記録材9は、画像形成部4の用紙搬送方向の下流側に配置された定着装置5に向けて搬送される。定着装置5では、加熱ベルト18と加圧ローラ19によって、記録材9が加熱加圧され、記録材9上にトナー像が溶融定着される。次いで、トナー像を定着した記録材9は、排出ローラ対20によって排出トレイ21上に排出される。
The
転写装置15による転写後、感光体11表面に残留しているトナーは、クリーニング装置16により除去され、また感光体11表面の残留電荷は、除電装置17により除去される。そして、感光体11は帯電装置12によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われることになる。
After the transfer by the transfer device 15, the toner remaining on the surface of the photoconductor 11 is removed by the
定着装置5について図2に基づいて詳しく説明する。図2は上述の画像形成装置1に用いられる定着装置5の概略構成を示す断面図である。
The fixing
図2に示すように定着装置5は、加熱ベルト18と、加圧ローラ19と、一対のヒータランプからなる熱源33及び保持部材40等を備える。
As shown in FIG. 2, the fixing
加熱ベルト18は、熱伝導性に優れたアルミや鉄等の金属薄板を無端状に形成され、ベルトに可撓性を付与する。金属薄板の外側面には、シリコンゴム等の弾性層が形成され、ベルトに弾性を付与し、さらに、フッ素樹脂等の離型層が積層され、未定着トナー像を溶融定着する際の離型性を向上させている。
The
熱源33は、加熱ベルト18の内側で定着装置5本体に固設され、加熱ベルト18を加熱している。
The
加圧ローラ19は、合成樹脂、金属その他材料から構成される円筒形状の基材19aと、基材19a外周上にシリコンゴム等で形成される弾性層19bとを有し、この弾性層19bの表面をフッ素樹脂等の離形性に優れた樹脂で覆われている。加圧ローラ19が加熱ベルト18を介して後述する保持部材40を加圧すると、加圧ローラ19が加熱ベルト18に圧接し、この圧接する部分には、ニップ領域Nが形成される。ニップ領域Nでは、弾性層19bが弾性変形し、この弾性変形の圧力によるニップ圧が作用する。
The
更に、加圧ローラ19は、図示しないモータ、ギヤ等の駆動源に接続され、この駆動源によって、図2の矢印方向(反時計回り方向)に回転させられる。加圧ローラ19が反時計回り方向に回転すると、加圧ローラ19に圧接する加熱ベルト18は図2示す矢印方向(時計回り方向)に従動回転する。加熱ベルト18と加圧ローラ19が互いに逆回転することにより、トナー像の転写された記録材9はニップ領域Nに挟持搬送される。また、ニップ領域Nにおいて、加熱ベルト18と加圧ローラ19によって加熱及び加圧されることにより、記録材9上の粉体状態のトナーが加圧溶融して定着される。加熱ベルト18と加圧ローラ19がさらに回転すると、記録材9が加熱ベルト18から分離して、図2の左側(用紙搬送方向下流側)に搬送される。
Further, the
保持部材40は、加圧ローラ19に加熱ベルト18を介して加圧されるとともに、加熱ベルト18がニップ領域Nで所定の経路で移動するのを案内するものであり、ガイド板44と、保持本体部45及び断熱部46とを有する。
The holding
保持本体部45は、記録材9の幅方向(図2の紙面方向)に加熱ベルト18と同等以上の長さを有し、定着装置5本体に固設される。また、保持本体部45は、断面逆T字形状をなして、一対の熱源33の間に配置され、その下方には用紙搬送方向に延びる保持面45aを有する。保持面45aは用紙搬送方向下流側へ向かうにつれて加圧ローラ19側に傾斜した平面で形成される。
The holding
断熱部46は、熱源33から保持部本体45に伝わる熱がさらにガイド板44に伝わるのを遮断し、熱源33からの熱が保持部材40に蓄積されるのを抑えるものである。断熱部46は、アルミナシリカ材のフェルトからなり、記録材9の幅方向と用紙搬送方向に広がる矩形型の平板状に形成され、保持面45aに貼り付けられる。
The
ガイド板44はステンレス鋼等の摩擦係数の小さい耐熱性を有する板材からなる。ガイド板44は、案内面44aを有し案内面44aの反対側で断熱部46に対面する平面部と、この平面部の用紙搬送方向の両端部に形成される屈曲部44b、44cとを有する。屈曲部44b、44cは保持本体部45側に折り曲げられる。ガイド板44が断熱部46に貼り付けられると、案内面44aは、保持本体部45の保持面45aに倣い、用紙搬送方向下流側へ向かうにつれて加圧ローラ19側に傾斜して配置される。尚、ガイド板44を保持本体部45に別設する保持部材40の構成に替えて、保持部材40を保持本体部のみで構成し、この保持本体部に上述の形状を有する案内面を形成するようにしてもよい。
The
案内面44aは、加熱ベルト18に対面し、また加圧ローラ19によって加圧されることにより、ニップ領域Nは案内面44aの形状に倣って変形し、案内面44aはニップ領域Nで加熱ベルト18の移動経路を形成する。加圧ローラ19が回転すると、加熱ベルト18は、案内面44aに案内され、このニップ領域Nの経路で移動することになる。
The guide surface 44 a faces the
加熱ベルト18の移動経路を図3に基づいて詳しく説明する。図3は案内面44aによって形成されるニップ領域Nを示す図であり、図3の右側から記録材が搬送される。
The moving path of the
図3のN1、N0、N2は夫々ニップ領域の入口、中央及び出口を示し、記録材はニップ部N1、N0、N2の順に搬送される。案内面44aは、用紙搬送方向下流側へ向かうにつれて加圧ローラ19側に傾斜して配置されるので、ニップ部N1は、加圧ローラ19の回転中心Oから上方にL1の位置に形成され、ニップ部N1と同様に、ニップ部N0は回転中心OからL0の位置に形成され、ニップ部N2は回転中心OからL2の位置に形成される。ニップ部N0はニップ部L1の下方(加圧ローラ19の回転中心側)に位置し、更にニップ部N2はニップ部L0の下方(加圧ローラ19の回転中心側)に位置することなる。
In FIG. 3, N1, N0, and N2 indicate the entrance, center, and exit of the nip region, respectively, and the recording material is conveyed in the order of the nip portions N1, N0, and N2. Since the
従って、トナーが転写された記録材は、ニップ部N1に突入し、ニップ領域Nの経路に沿って挟持搬送され、未定着トナー像が記録材上に加圧溶融され、更にトナー像の定着された記録材の先端部は、ニップ部N2で加圧ローラ19に近い方向に向かって搬送され、記録材は加熱ベルト18表面から分離する。
Accordingly, the recording material to which the toner has been transferred enters the nip portion N1, is nipped and conveyed along the path of the nip region N, and an unfixed toner image is pressurized and melted on the recording material, and further the toner image is fixed. The leading end of the recording material is conveyed toward the direction near the
また、加圧ローラ19のニップ領域Nへの加圧は、ニップ部N1、N0、N2と記録材を搬送するにつれて大きくなり、記録材はニップ領域Nの出口(ニップ部N2)近傍で大きなニップ圧を受けるので、記録材上の溶融したトナー像は光沢を備えることになる。
The pressure applied to the nip region N of the
尚、上記第1実施形態では、熱源33は、加熱ベルト18の内側に配設されるヒータランプで構成したが、本発明はこれに限らず、熱源33は、励磁コイルから発生する磁束によって誘導加熱される電磁誘導加熱方式の熱源でもよく、また電磁誘導加熱方式の熱源が加熱ベルトの外側に配設される構成にしてもよい。
In the first embodiment, the
上記第1実施形態によれば、定着装置5は、回転可能な無端状の加熱ベルト18と、この加熱ベルト18に圧接し回転可能な加圧ローラ19と、加熱ベルト18を加熱する熱源33と、加熱ベルト18と加圧ローラ19が圧接するニップ領域Nと、加熱ベルト18の内側で装置本体に固設され、加圧ローラ19に加圧されるとともに、加熱ベルト18がニップ領域Nで所定の経路で移動するのを案内する案内面44aを有する保持部材40とを備える。定着装置5は、記録材9(用紙)をニップ領域Nで挟持しながら搬送することにより記録材9上の未定着トナー像を溶融定着させる。案内面44aは、ニップ領域Nに位置する部分で用紙搬送方向下流側へ向かうにつれて加圧ローラ19側に傾斜するように形成される。
According to the first embodiment, the fixing
この構成によると、加圧ローラ19が回転すると、ニップ領域Nにおいて、加熱ベルト18は、案内面44aに案内されて、用紙搬送方向下流側に向けて加圧ローラ19側に傾斜するように移動し、記録材9は加熱ベルト18と同じ経路で搬送される。これにより、ニップ領域Nで未定着トナー像が記録材9上に溶融定着されるとともに、ニップ部N2(ニップ領域Nの用紙搬送方向下流端)で、記録材9の先端部は加圧ローラ19に近い方向を向き、記録材9は加熱ベルト18表面から分離する。従って、分離爪を用いることなく簡単な構成で、確実に記録材を加熱ベルト18から分離することができ、加熱ベルト18に記録材が巻き付くおそれがない。
According to this configuration, when the
また、上記第1実施形態によれば、用紙搬送方向下流側に向かうにつれて、ニップ領域Nのニップ圧は大きくなることによって、ニップ領域Nの用紙搬送方向下流側を通過する際に記録材9上の溶融したトナー像は光沢を備え、良好な画像を得ることができる。
Further, according to the first embodiment, the nip pressure in the nip region N increases toward the downstream side in the paper conveyance direction, so that when the
また、上記第1実施形態によると、熱源33は加熱ベルト18の内側に設けられ、保持部材40は、案内面44aを形成するガイド板44と、定着装置5本体に固設される保持本体部45と、ガイド板44と保持本体部45の間に配設される断熱部46とを備える。これによって、板材等からなるガイド板44によって、ニップ領域Nの経路を簡単に形成することができるとともに、断熱部46によって、熱源33から保持本体部45を介してガイド板44に伝熱することを抑え、熱源33の熱の保持部材40への蓄熱を防ぐので、熱源33は加熱ベルト18を効率良く加熱することができる。
Further, according to the first embodiment, the
(第2実施形態)
図4は、本発明の第2実施形態に係る画像形成装置に用いられる定着装置の概略構成を示す断面図である。第1実施形態と異なる、ニップ領域の経路について主に説明し、以降、第1実施形態と同じ部分の説明を省略する。
(Second Embodiment)
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of a fixing device used in the image forming apparatus according to the second embodiment of the present invention. The path of the nip region, which is different from the first embodiment, will be mainly described, and the description of the same part as that of the first embodiment will be omitted hereinafter.
保持部材240は、加圧ローラ219に加熱ベルト218を介して加圧されるとともに、加熱ベルト218がニップ領域Nで所定の経路で移動するのを案内するものであり、ガイド板244と、保持本体部245及び断熱部246とを有する。
The holding
保持本体部245は、記録材9の幅方向(図4の紙面方向)に加熱ベルト218と同等以上の長さを有し、定着装置5本体に固設される。また、保持本体部245は、断面逆T字形状をなして、一対の熱源233の間に配置され、その下方には用紙搬送方向に延びる保持面245aを有する。保持面245aは用紙搬送方向下流側へ向かうにつれて加圧ローラ219側に傾斜した円弧面で形成される。円弧面の曲率半径R2は加圧ローラ219の外周(加熱ベルト218に当接していない外径)の半径R1より大きく設定されている。
The holding
断熱部246は、熱源233から保持部本体245に伝わる熱がさらにガイド板244に伝わるのを遮断し、熱源233からの熱が保持部材240に蓄積されるのを抑えるものである。断熱部246は、アルミナシリカ材のフェルトからなり、記録材9の幅方向と用紙搬送方向に広がる矩形型の平板状に形成され、保持面245aに貼り付けられる。
The
ガイド板244は、ステンレス鋼等の摩擦係数の小さい耐熱性を有する板材からなる。ガイド板244は、案内面244aを有し案内面244aの反対側で断熱部246に対面する平面部と、この平面部の用紙搬送方向の両端部に形成される屈曲部244b、244cとを有する。屈曲部244b、244cは保持本体部245側に折り曲げられる。案内面244aは、保持面245aと同様に、用紙搬送方向下流側へ向かうにつれて加圧ローラ219側に傾斜した曲率半径R2の円弧状に形成される。ガイド板244は断熱部246に貼り付けて取り付けられる。尚、ガイド板244を保持本体部245に別設する保持部材240の構成に替えて、保持部材240を保持本体部のみで構成し、この保持本体部に上述の形状を有する案内面を形成するようにしてもよい。
The
案内面244aは、加熱ベルト218に対面し、また加圧ローラ219によって加圧されることにより、ニップ領域Nは案内面244aの形状に倣って変形し、案内面244aはニップ領域Nで加熱ベルト218の移動経路を形成する。更に案内面244aは、ニップ領域Nから用紙搬送方向下流側に延びる延長領域Mにおいて、加熱ベルト218の移動経路を形成する。加圧ローラ219が回転すると、加熱ベルト218は、案内面244aに案内され、このニップ領域Nと延長領域Mの経路で移動することになる。
The
加熱ベルト218の移動経路を図5に基づいて詳しく説明する。図5は案内面244aによって形成されるニップ領域Nと延長領域Mとを示す図であり、図5の右側から記録材が搬送される。
The moving path of the
図5のN21、N20、N22は夫々ニップ領域の入口、中央及び出口を示し、記録材はニップ部N21、N20、N22の順に搬送される。更に、図5のN22とM23の間は延長領域Mを示し、記録材はニップ部N22を通過すると、ニップ部N22と延長部M23の間で加熱ベルト218に密着して搬送される。案内面244aは、用紙搬送方向下流側へ向かうにつれて加圧ローラ219側に円弧状に傾斜して配置されるので、ニップ部N21は、加圧ローラ219の回転中心Oから上方にL21の位置に形成され、ニップ部N21と同様に、ニップ部N20は回転中心OからL20の位置に形成され、ニップ部N22は回転中心OからL22の位置に形成され、延長部M23は回転中心OからL23の位置に形成される。ニップ部N22はニップ部L20の下方(加圧ローラ219の回転中心側)に位置することなり、更に延長部M23はニップ部L22の下方(加圧ローラ219の回転中心側)に位置することなる。
N21, N20, and N22 in FIG. 5 indicate the inlet, center, and outlet of the nip region, respectively, and the recording material is conveyed in the order of the nip portions N21, N20, and N22. Further, an extension region M is shown between N22 and M23 in FIG. 5. When the recording material passes through the nip portion N22, the recording material is conveyed in close contact with the
従って、トナーが転写された記録材は、ニップ部N21に突入し、ニップ領域Nに挟持搬送され、未定着トナー像が記録材上に加圧溶融される。加圧ローラ219のニップ領域Nへの加圧は、ニップ部N21、N20、N22と記録材を搬送するにつれて大きくなり、記録材はニップ領域Nの出口(ニップ部N22)近傍で大きなニップ圧を受けるので、記録材上の溶融したトナー像は光沢を備えることになる。更に、トナー像の定着された記録材は、ニップ部N22と延長部M23間で加熱ベルト218に密着して搬送され、記録材の先端部は、延長部M23で加圧ローラ219に近い方向に向かって搬送され、記録材は延長領域Mの経路に倣って円弧状になって加熱ベルト218表面から分離する。記録材は延長領域Mにおいても加熱され、定着性がより向上することになる。
Accordingly, the recording material onto which the toner has been transferred enters the nip portion N21 and is nipped and conveyed in the nip region N, whereby the unfixed toner image is pressurized and melted on the recording material. The pressure applied to the nip region N by the
尚、上記第2実施形態では、保持部材240の案内面244aは、円弧状にニップ領域Nの経路と延長領域Mの経路を形成する構成を示したが、本発明はこれに限らず、案内面244aは円弧状にニップ領域Nの経路のみを形成する構成にしてもよい。
In the second embodiment, the
また、上記第2実施形態では、熱源233は、加熱ベルト218の内側に配設されるヒータランプで構成したが、本発明はこれに限らず、熱源233は、励磁コイルから発生する磁束によって誘導加熱される電磁誘導加熱方式の熱源でもよく、また電磁誘導加熱方式の熱源が加熱ベルトの外側に配設される構成にしてもよい。
In the second embodiment, the
上記第2実施形態によれば、定着装置5は、回転可能な無端状の加熱ベルト218と、この加熱ベルト218に圧接し回転可能な加圧ローラ219と、加熱ベルト218を加熱する熱源233と、加熱ベルト218と加圧ローラ219が圧接するニップ領域Nと、加熱ベルト218の内側で装置本体に固設され、加圧ローラ219に加圧されるとともに、加熱ベルト218がニップ領域Nで所定の経路で移動するのを案内する案内面244aを有する保持部材240とを備える。定着装置5は、記録材9(用紙)をニップ領域Nで挟持しながら搬送することにより記録材9上の未定着トナー像を溶融定着させる。案内面244aは、ニップ領域Nに位置する部分で用紙搬送方向下流側へ向かうにつれて加圧ローラ219側に傾斜する円弧状に形成される。
According to the second embodiment, the fixing
この構成によると、加圧ローラ219が回転すると、ニップ領域Nにおいて、加熱ベルト218は、案内面244aに案内されて、用紙搬送方向下流側に向けて加圧ローラ219側に傾斜するように円弧状に移動し、記録材9は加熱ベルト218と同じ経路で搬送される。これにより、ニップ領域Nで未定着トナー像が記録材9上に溶融定着されるとともに、記録材9は円弧状のニップ領域Nの経路に沿って搬送され、ニップ領域Nの用紙搬送方向下流端で、記録材9の先端部は加圧ローラ219に近い方向を向き、記録材9はニップ領域Nの経路に倣って円弧状になって加熱ベルト218表面から分離する。従って、分離爪を用いることなく簡単な構成で、確実に記録材を加熱ベルト218から分離することができ、加熱ベルト218に記録材が巻き付くおそれがない。
According to this configuration, when the
また、上記第2実施形態によれば、案内面244aは、ニップ領域Nから用紙搬送方向下流側に延びる延長領域Mに位置する部分を有し、この延長領域Mに位置する部分で用紙搬送方向下流側へ向かうにつれて、加圧ローラ219側に、ニップ領域Nよりさらに傾斜するように形成される。これによって、ニップ領域Nを通過した後に記録材9が加熱ベルト218表面と接触した状態のまま搬送されることにより、より長時間加熱され、定着性がより向上する。また、記録材9の先端部は延長領域Mの用紙搬送方向下流端(延長部M23)で加圧ローラ219側に近い方向を向き、加熱ベルト218表面から用紙を確実に分離させることができる。
Further, according to the second embodiment, the
本発明は、電子写真方式を利用した複写機、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に用いる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができ、特に、定着ニップ領域から搬送される記録材を加熱部材から分離させる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a fixing device used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, and a composite machine using the electrophotographic method, and an image forming apparatus including the fixing device. It can be used for a fixing device that separates the recording material conveyed from the heating member from the heating member and an image forming apparatus including the fixing device.
1 画像形成装置
5 定着装置
18、218 加熱ベルト
19、219 加圧ローラ
33、233 熱源
40、240 保持部材
44、244 ガイド板
44a、244a 案内面
44b、44c、244b、244c 屈曲部
45、245 保持本体部
46、246 断熱部
M 延長領域
N ニップ領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
前記案内面は、前記ニップ領域に位置する部分で用紙搬送方向下流側へ向かうにつれて加圧ローラ側に傾斜するように形成されることを特徴とする定着装置。 A rotatable endless heating belt, a pressure roller that is able to press and rotate against the heating belt, a heat source that heats the heating belt, a nip region where the heating belt and the pressure roller are pressed, and the heating A holding member that is fixed to the apparatus main body inside the belt, is pressed by the pressure roller, and has a guide surface that guides the heating belt to move in a predetermined path in the nip region, In a fixing device that melts and fixes an unfixed toner image on a sheet by conveying the sheet while nipping it in the nip region,
The fixing device is characterized in that the guide surface is formed so as to be inclined toward the pressure roller side toward the downstream side in the sheet conveying direction at a portion located in the nip region.
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