JP5899979B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus using the same - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、プリンター、ファックス等、およびこれら複合機等の画像形成装置に用いられる定着装置およびこれを用いた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device used in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a fax machine, and the like, and a multifunction machine, and an image forming apparatus using the same.
画像形成装置に使用される定着装置として、近年では特許文献1および特許文献2に示されているように、定着性能を向上させるために定着ベルトユニットを用いて、定着用ベルトと加圧ローラとで定着ニップ部を形成するベルトニップタイプの定着装置が多用されている。 In recent years, as a fixing device used in an image forming apparatus, as shown in Patent Document 1 and Patent Document 2, a fixing belt unit, a pressure roller, and a fixing belt unit are used to improve fixing performance. Therefore, a belt nip type fixing device that forms a fixing nip portion is often used.
定着ベルトユニットは、定着ローラと加熱ローラとに定着用ベルトを掛架して構成される。この定着ベルトユニットは、メンテナンス性の観点から定着ローラと加熱ローラの各両端部を支持フレームに挿通して、該支持フレームに仮り保持し、支持フレームごと装置筺体に対して着脱するようにしている。 The fixing belt unit is configured by hanging a fixing belt between a fixing roller and a heating roller. In this fixing belt unit, from the viewpoint of maintainability, both ends of the fixing roller and the heating roller are inserted into a support frame, temporarily held on the support frame, and attached to the apparatus housing together with the support frame. .
また、画像形成装置の運転の高速化に伴って、定着装置の定着性能を高める必要がある。このため、定着ローラの弾性材層を増厚して、加圧ローラとの圧接により形成される定着ニップ部を長く設定できるようにしている。 In addition, as the operation of the image forming apparatus increases, it is necessary to improve the fixing performance of the fixing device. For this reason, the elastic material layer of the fixing roller is increased in thickness so that the fixing nip portion formed by pressure contact with the pressure roller can be set longer.
ところが、このように定着ローラの弾性材層を増厚すると、加圧ローラとの圧接による弾性材層の潰れ変形量が大きく、ローラ端部では弾性材層の周縁が側方へ大きく膨出して、支持フレーム面と摺擦して擦れかすが発生し、これが汚れとなって画像品質を低下させたり、定着ローラの破損度合いが大きくなる可能性がある。 However, when the elastic material layer of the fixing roller is thickened in this way, the amount of deformation of the elastic material layer due to the pressure contact with the pressure roller is large, and the peripheral edge of the elastic material layer bulges sideways at the end of the roller. Then, rubbing and rubbing may occur with the support frame surface, which may become dirty and reduce the image quality, or increase the degree of breakage of the fixing roller.
そこで本発明は、定着ニップ部で定着ローラの端部周縁が弾性潰れ変形により側方へ大きく膨出した場合でも、該膨出部が支持フレーム面と摺擦するのを回避できる定着装置およびこれを用いた画像形成装置を提供するものである。 Accordingly, the present invention provides a fixing device capable of avoiding the sliding of the bulging portion against the support frame surface even when the peripheral edge of the fixing roller bulges sideward due to elastic crushing deformation at the fixing nip portion. An image forming apparatus using the above is provided.
本発明の定着装置は、定着ローラと加熱ローラとに定着用ベルトを掛架して構成された定着ベルトユニットと、前記定着ローラと加熱ローラの各両端部を挿通して、前記定着ベルトユニットを保持した支持フレームと、前記支持フレームを装着および離脱可能な筐体と、前記定着用ベルトを介して前記定着ローラと圧接して、定着ニップ部を形成する加圧ローラと、を備えている。そして、前記支持フレームは、前記定着ローラの端部周縁の弾性潰れ変形による側方への膨出が前記支持フレームに摺擦しないように、前記定着ローラの端部周縁の弾性潰れ変形による側方への膨出を受容可能な開窓部を備えたことを主要な特徴としている。 The fixing device of the present invention includes a fixing belt unit configured by hanging a fixing belt between a fixing roller and a heating roller, and inserting the both ends of the fixing roller and the heating roller into the fixing belt unit. A holding support frame ; a housing in which the support frame can be attached and detached; and a pressure roller that forms a fixing nip portion in pressure contact with the fixing roller via the fixing belt. The support frame is laterally deformed by elastic crushing deformation at the peripheral edge of the fixing roller so that lateral bulging due to elastic crushing deformation at the peripheral edge of the fixing roller does not slide on the support frame. The main feature is that it has a fenestration part that can receive the bulge.
また、本発明は、前記支持フレームを装着および離脱可能な筐体を備えることが好ましい。Moreover, it is preferable that this invention is equipped with the housing | casing which can mount | wear with and remove the said support frame.
本発明によれば、定着ニップ部で、定着ローラの端部周縁が弾性により潰れ変形して側方へ膨出すると、この膨出部分は対向する支持フレームの開窓部に受容される。 According to the present invention, when the peripheral edge of the fixing roller is crushed and deformed due to elasticity at the fixing nip portion, the protruding portion is received by the opening portion of the supporting frame.
これにより、膨出部分が支持フレーム面に摺擦して擦れかすが発生するのが回避され、擦れかすの付着による画像品質の低下や、擦れかすによる周辺機器の汚損および定着ローラの破損等を防止することができる。 This prevents the swollen part from rubbing against the support frame surface and preventing the occurrence of scuffing, and prevents deterioration of image quality due to the scuffing, peripheral equipment contamination due to scuffing and damage to the fixing roller, etc. can do.
以下、本発明の一実施形態を図面と共に詳述する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明に係る画像形成装置を概念的に示す説明図である。 FIG. 1 is an explanatory diagram conceptually showing an image forming apparatus according to the present invention.
本実施形態における画像形成装置Aは、タンデム型カラー画像形成装置と称されるもので、4組の画像形成部により画像形成を行う。 The image forming apparatus A in this embodiment is called a tandem color image forming apparatus, and performs image formation by four sets of image forming units.
原稿台上に載置された原稿は画像読取装置SCの走査露光装置の光学系により画像が走査露光され、ラインイメージセンサに読み込まれ、光電変換された画像情報信号は、画像処理部において、アナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像形成部の光書込部に入力される。 The document placed on the document table is scanned and exposed by the optical system of the scanning exposure device of the image reading device SC, read into the line image sensor, and the photoelectrically converted image information signal is converted into an analog signal by the image processing unit. After performing processing, A / D conversion, shading correction, image compression processing, etc., it is input to the optical writing unit of the image forming unit.
4組の画像形成部はイエロー(Y)色の画像を形成する画像形成部10Y、マゼンタ(M)色の画像を形成する画像形成部10M、シアン(C)色の画像を形成する画像形成部10C、黒(K)色の画像を形成する画像形成部10Kであり、それぞれ共通する符号10の後に形成する色をあらわす符号Y、M、C、Kを付して表記する。
The four image forming units include an
画像形成部10Yは、感光体ドラム1Yおよびその周辺に配置された帯電部2Y、光書込部3Y、現像装置4Y、およびドラムクリーナ5Yを備えている。
The
その他の画像形成部10M,10C,10Kも、画像形成部10Yと同様な構成であり、感光体ドラム1M,1C,1Kの周辺に、帯電部2M,2C,2K、光書込部3M,3C,3K、現像装置4M,4C,4K、およびドラムクリーナ5M,5C,5Kを備えている。
The other
画像形成部10は、光書込部3にて画像情報信号を感光体ドラム1に書き込み、感光体ドラム1に画像情報信号にもとづく潜像を形成する。そして、潜像は現像装置4により現像され、感光体ドラム1上に可視画像であるトナー画像が形成される。
The
画像形成部10Y,10M,10C,10Kのそれぞれの感光体ドラム1Y,1M,1C,1Kに、イエロー(Y)色、マゼンタ(M)色、シアン(C)色、黒(K)色の画像が形成される。
Yellow (Y) color, magenta (M) color, cyan (C) color, and black (K) color image on the
中間転写ベルト6は、複数のローラにより巻回され、走行可能に支持されている。 The intermediate transfer belt 6 is wound around a plurality of rollers and supported so as to be able to run.
画像形成部10Y,10M,10C,10Kにより形成された各色のトナー画像は、走行する中間転写ベルト6上に一次転写部7Y,7M,7C,7Kにより逐次転写されて、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の各色が重畳したカラー画像が形成される。
The toner images of the respective colors formed by the
用紙搬送部20は用紙Sを搬送する。用紙Sは本体筺体11の下側部に出し,入れ可能に配設した給紙トレイ26,27,28に収容されている。用紙Sは第1給紙部21により給紙され、レジストローラ22を経て二次転写部7Aに搬送され、用紙S上に中間転写ベルト6上のカラー画像が転写される。カラー画像が転写された用紙Sは、定着装置30にて加熱,加圧することにより用紙S上のトナー画像が定着され、定着搬送ローラ23および排紙ローラ25を経て機外に排出される。
The
また、画像形成装置Aは用紙反転部24を備えており、定着がなされた用紙Sを定着搬送ローラ23から用紙反転部24に導いて表裏を反転して排紙ローラ25を経由して排出し、あるいは画像形成部10の上流位置へ再給紙して、用紙Sの両面に画像形成を行うことを可能としている。
Further, the image forming apparatus A includes a
この画像形成装置Aは、その本体上部に設置された操作表示部80により、画像形成を行うことを可能としている。
The image forming apparatus A can perform image formation by an
上述の定着装置30として、本実施形態では装置筺体31内に配設した定着ベルトユニット32と、該定着ベルトユニット32と圧接して定着ニップ部NPを形成する加圧ローラ36と、を備えたベルトニップタイプのものを用いている。
In the present embodiment, the
定着ベルトニット32は、定着ローラ33と、加熱ローラ34と、これら両ローラ33,34に掛架した定着用ベルト35と、を備えている。
The
この定着装置30において、用紙Sは定着対象面が定着ベルトユニット32と向き合う格好で搬送されており、用紙Sの搬送過程で定着ニップ部NPを通過する。これにより、定着ベルトユニット32の定着ローラ33と、加圧ローラ36とによる加圧、および定着用ベルト35の有する熱の作用によって、用紙Sの定着対象面への画像の定着が行われる。
In the
定着装置30における定着ニップ部NPの排紙側近傍に、該定着ニップ部NPに通紙された用紙Sの先端に定着用ベルト35から分離させるための分離風を吹きつけるエアノズル40を配設してある。
In the
次に、定着装置30の構成を図2〜図5にもとづいて以下に詳述する。
Next, the configuration of the
装置筺体31は、図2に示すように定着ベルトユニット32を配設した上部筺体31Uと、加圧ローラ36およびエアノズル40を配設した下部筺体31Lと、に分割して構成している。
As shown in FIG. 2, the
定着ベルトユニット32と加圧ローラ36は、上部筺体31Uと下部筺体31Lとを分離した状態で対応する筺体31Uまたは31Lに装着,離脱可能とされ、交換作業を容易に行えるようにしている。
The
図3に示すように定着ベルトユニット32は支持フレーム37にサブアッセンブリされていて、該支持フレーム37ごと上部筺体31Uに装,脱可能としている。
As shown in FIG. 3, the
図3に示す例では、加熱ローラ34は両端部をベアリング41を介して支持フレーム37に回転可能に軸受けしてある一方、定着ローラ33は両端部を支持フレーム37の保持孔38に遊挿して仮り保持してある。そして、上部筺体31Uに対して支持フレーム37を締結部材により固定すると共に、定着ローラ33の両端部をベアリング42を介して上部筺体31Uに回転可能に軸受けしている。
In the example shown in FIG. 3, both ends of the
加圧ローラ36は、その両端部をベアリング43を介してアーム部材50に回転可能に軸受けしてある。アーム部材50はその一端を下部筺体31Uに回転可能に軸支してあり、この軸支点50aを中心にアーム部材50を揺動することにより、加圧ローラ36を定着ローラ33に対して接,離可能としている。
Both ends of the
定着ローラ33および加圧ローラ36は、図4に示すように、何れも芯金33a,36aと、それらの外周に積層した弾性材層33b,36bと、を備えている。定着ローラ33の弾性材層33bは、加圧ローラ36の圧接によって潰れ変形(撓み変形)して、所要長さで定着ニップ部NPを形成する。このため、定着ローラ33の弾性材層33bは、加圧ローラ36の弾性材層36bよりも十分に厚み寸法を大きく設定してある。特に、近年のように運転の高速化に対して定着性能を高められるように、定着ローラ33の弾性材層33bは増厚してその潰れ量を大きくし、十分な長さの定着ニップ部NPが得られるようにしている。
As shown in FIG. 4, each of the
一方、支持フレーム37には、上述の定着ニップ部NPに対応した位置に、定着ローラ33の端部周縁の弾性潰れ変形による側方への膨出、即ち、弾性材層33bの側方への膨出を受容可能な開窓部39を形成してある。
On the other hand, the
この開窓部39は、弾性材層33bの側方膨出部33c(図5参照)と、支持フレーム37面との摺擦が懸念される位置、即ち、弾性材層33bの少なくとも径方向と周方向の最大潰れ変形領域に対応した位置に設定される。
The opening
弾性材層33bの潰れ変形は、ローラ33,36同士の圧接・回転に伴う押し込み作用によって、定着ニップ部NPの中心位置から定着ローラ33の回転方向上流側に向けて波及するようになる。従って、その最大潰れ変形領域の中心位置は、定着ニップ部NPの中心位置よりも定着ローラ33の回転方向上流側に若干ずれる。
The crushing deformation of the
そこで、開窓部39は図4に示すように、例えば、ローラ33,36の中心点を結ぶ線を中心とする線対称にして、定着ニップ部NPよりも広幅に形成される。
Therefore, as shown in FIG. 4, the
図4に示す例では、開窓部39を定着ローラ33と同心の円弧状に必要最小限の開口面積として形成して支持フレーム37のパネル剛性の低下を抑制している。同図では、開窓部39を、定着ローラ33の端部を遊挿,仮り保持する保持孔38と連設しているが、剛性確保の観点から双方を独立させた不連続孔として形成してもよい。
In the example shown in FIG. 4, the opening
以上の構成からなる本実施形態の定着装置30によれば、定着ベルトユニット32が支持フレーム37に仮り保持されていて、該ユニット側方に支持フレーム37面が近接しているため、定着ニップ部NPで定着ローラ33の端部周縁が弾性により潰れ変形して側方へ膨出すると、該支持フレーム37面に摺擦する可能性がある。
According to the fixing
支持フレーム37には、定着ニップ部NPに対応した位置に、上述の定着ローラ33の
端部周縁の弾性潰れ変形による側方への膨出を受容する開窓部39を形成してあるため、図5に示すように側方膨出部33cが生じた場合でも、これを開窓部39で受容して、相互の摺擦が回避される。
Since the
定着ニップ部NPでの定着ローラ33の端部周縁の弾性潰れ変形による側方への膨出現像は、画像形成装置Aの運転の高速化に影響され、定着装置30の定着性能を向上するため定着ローラ33の弾性材層33bを増厚して定着ニップ部NPを長く設定することに起因している。
The lateral bulging development due to the elastic crushing deformation of the end edge of the fixing
従って、これらの要因により定着ニップ部NPで、定着ローラ33の端部周縁に生じた側方膨出部33cが、対応する支持フレーム37の開窓部39で受容されて相互の摺擦が回避されることにより、摺擦による側方膨出部33cの擦れかすが発生するのが回避される。
Therefore, the
この結果、定着ローラ33の弾性材層33bの擦れかすの付着による画像品質の低下や、擦れかすによる周辺機器の汚損および定着ローラ33の破損等を誘発することなく、画像形成装置Aの運転の高速化に対応することができる。
As a result, the operation of the image forming apparatus A can be performed without inducing image quality degradation due to adhesion of the scrubbing of the
また、支持フレーム37の開窓部39は、定着ニップ部NPにおける定着ローラ33の、少なくとも径方向と周方向の最大潰れ領域に対応した位置に設定してあるので、開窓部39の開口面積を極力小さく設定することができて、支持フレーム37のパネル剛性の低下を抑制することができる。
In addition, the opening
30…定着装置
31…装置筺体
32…定着ベルトユニット
33…定着ローラ
34…加熱ローラ
35…定着用ベルト
36…加圧ローラ
37…支持フレーム
39…開窓部
A…画像形成装置
S…用紙
NP…定着ニップ部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記定着ローラと加熱ローラの各両端部を挿通して、前記定着ベルトユニットを保持した支持フレームと、
前記支持フレームを装着および離脱可能な筐体と、
前記定着用ベルトを介して前記定着ローラと圧接して、定着ニップ部を形成する加圧ローラと、を備え、
前記支持フレームは、前記定着ローラの端部周縁の弾性潰れ変形による側方への膨出が前記支持フレームに摺擦しないように、前記定着ローラの端部周縁の弾性潰れ変形による側方への膨出を受容可能な開窓部を備えたことを特徴とする定着装置。 A fixing belt unit configured by hanging a fixing belt between a fixing roller and a heating roller;
A support frame that passes through both ends of the fixing roller and the heating roller and holds the fixing belt unit;
A housing to which the support frame can be attached and detached;
A pressure roller that forms a fixing nip portion in pressure contact with the fixing roller via the fixing belt,
The support frame is laterally extended by elastic crushing deformation at the end edge of the fixing roller so that lateral bulging due to elastic crushing deformation at the edge edge of the fixing roller does not slide on the support frame. A fixing device comprising a fenestration that can receive bulging.
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