JP5911780B2 - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
表層部に弾性層を有する第1加圧ローラーと、
前記第1加圧ローラーの前記弾性層に巻き掛けられた定着ベルトと、
前記定着ベルトを介して前記第1加圧ローラーの前記弾性層を加圧し、前記定着ベルトとの間に記録用紙を狭持して搬送させる定着ニップ部を形成する第2加圧ローラーと、を備え、
前記定着ニップ部の用紙搬送方向入り口側に形成される前記弾性層の膨出部に対する前記定着ベルトの巻き掛け量を小さくするように前記定着ベルトを案内する案内部材において、前記定着ベルトの回転方向における前記案内部材と前記定着ベルトとの接触部の下流側の端点が、前記第1加圧ローラーの中心と前記第2加圧ローラーの中心とを結んだ直線に平行な直線であって、前記定着ベルトの回転方向における前記定着ニップ部の上流側の端点を通る第1の直線を、当該端点を中心として前記第1加圧ローラーの中心から離れる方向に40度傾けた第2の直線と、90度傾けた第3の直線との間に配置し、且つ、前記記録用紙を前記第3の直線よりも前記第2加圧ローラー側から前記定着ニップ部に搬送させる。
本発明に係る画像形成装置は、上記定着装置を備える。
[画像形成装置100の構成]
図1に示す画像形成装置100は、電子写真プロセスにより記録用紙に画像を形成する。画像形成装置100は、制御部101、原稿読み取り部110、操作表示部120、画像処理部130、画像形成部140、搬送部150、定着部160、通信部171および記憶部172を備えている。
次に、図2を参照し、定着ニップ部200を形成する構成について説明する。定着ニップ部200は、ベルト加熱方式により構成される。すなわち、定着部160は、定着ニップ部200を形成する上側加圧部と下側加圧部とを有する。上側加圧部は、加熱ローラー210と、第1加圧ローラーとしての定着ローラー220とを有する。加熱ローラー210と定着ローラー220との間には、無端状の定着ベルト230が所定のベルト張力(例えば、400[N])で巻き掛けられている。下側加圧部は、第2加圧ローラーとしての加圧ローラー240を有する。加圧ローラー240は、定着ベルト230を介して定着ローラー220を所定の定着荷重(例えば、2650[N])で加圧する。このようにして、定着ローラー220と加圧ローラー240との間には、記録用紙Sを狭持して搬送する上凸形状の定着ニップ部200が形成される。
以上詳しく説明したように、本実施の形態では、表層部にシリコンゴム220bを有する定着ローラー220と、定着ローラー220の弾性層に巻き掛けられた定着ベルト230と、定着ベルト230を介して定着ローラー220のシリコンゴム220bを加圧し、定着ベルト230との間に定着ニップ部200を形成する加圧ローラー240とを備える。定着ニップ部200の用紙搬送方向入り口側に形成されるシリコンゴム220bのバルジ部270と定着ベルト230との接触を剥離するように定着ベルト230を案内するテンションローラー260を配置している。
なお、上記実施の形態では、テンションローラー260は、定着ベルト230の回転によって受動回転する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、テンションローラー260は、制御部101の制御下において駆動回転しても良い。また、テンションローラー260は、回転せずに固定されていても良い。
最後に、本発明者らが行った、上記実施の形態における有効性を確認する実験の結果について説明する。
実験用の画像形成装置としては、図1,2の構成を有する画像形成装置100を用いた。
実験用の画像形成装置としては、図1,2の構成を有し、テンションローラー260がクラウン形状を有する画像形成装置100を用いた。
第1の実験では、テンションローラー260を、図2に示す点a〜点kにそれぞれ配置した場合、定着ニップ部200を通過した記録用紙Sにおけるひじわの発生状況を目視で確認した。図4は、ひじわの発生状況を下記評価基準により評価した結果を示す。なお、図4において、テンションローラー角度とは、テンションローラー260の位置(点a〜点kの何れか)が、直線L2を、端点300を中心として用紙進入側に何度傾けた直線上に位置するかを表す。例えば、テンションローラー260の位置が点eである場合、その点eは、直線L2を、端点300を中心として用紙進入側に50度傾けた直線上に位置する。
○:目視ではひじわは見えず、良好である。
△:目視でひじわは僅かに見えるが許容できるレベルである。
×:目視でひじわがはっきり見え、実用上問題となるレベルである。
第1の実験では、テンションローラー角度が40度未満である場合、ひじわが顕著に発生した。その一方、テンションローラー角度を40度以上にすると、ひじわの発生状況が大きく改善し、高品位な画像を得ることができた。しかしながら、テンションローラー角度を90度以上に設定すると、記録用紙Sが定着ニップ部200に進入する前に定着ベルト230と接触してしまい、画像を通紙することができなかった。以上の結果から、テンションローラー260の位置にひじわの発生状況が依存することが理解でき、テンションローラー260は、直線L2を、端点300を中心として用紙進入側に40度傾けた直線L3と、90度傾けた直線L4との間に位置することが望ましい。
第2の実験では、テンションローラー260を、図5に示す点A〜点Eにそれぞれ配置するとともに、テンションローラー260の形状を変えた場合、定着ニップ部200を通過した記録用紙Sにおけるひじわの発生状況を目視で確認した。図6は、ひじわの発生状況を下記評価基準により評価した結果を示す。
○:目視ではひじわは見えず、良好である。
△:目視でひじわは僅かに見えるが許容できるレベルである。
×:目視でひじわがはっきり見え、実用上問題となるレベルである。
第2の実験では、テンションローラー260がその軸方向において端部の径が中央部の径より小さい正クラウン形状を有する場合、ひじわの発生状況が悪化する一方、テンションローラー260がその軸方向において端部の径が中央部の径より大きい逆クラウン形状を有する場合、ひじわの発生状況(特に、テンションローラー角度が35度であり、クラウン量が−0.3以上であるとき)が改善した。以上の結果から、テンションローラー260は逆クラウン形状を有することが望ましい。
101 制御部
102 CPU
103 ROM
104 RAM
110 原稿読み取り部
120 操作表示部
130 画像処理部
140 画像形成部
150 搬送部
160 定着部
171 通信部
172 記憶部
200 定着ニップ部
210 加熱ローラー
220 定着ローラー
230 定着ベルト
240 加圧ローラー
250 ハロゲンヒーター
260 テンションローラー
270 バルジ部
280,290 中心
300 端点
Claims (4)
- 表層部に弾性層を有する第1加圧ローラーと、
前記第1加圧ローラーの前記弾性層に巻き掛けられた定着ベルトと、
前記定着ベルトを介して前記第1加圧ローラーの前記弾性層を加圧し、前記定着ベルトとの間に記録用紙を狭持して搬送させる定着ニップ部を形成する第2加圧ローラーと、を備え、
前記定着ニップ部の用紙搬送方向入り口側に形成される前記弾性層の膨出部に対する前記定着ベルトの巻き掛け量を小さくするように前記定着ベルトを案内する案内部材において、前記定着ベルトの回転方向における前記案内部材と前記定着ベルトとの接触部の下流側の端点が、前記第1加圧ローラーの中心と前記第2加圧ローラーの中心とを結んだ直線に平行な直線であって、前記定着ベルトの回転方向における前記定着ニップ部の上流側の端点を通る第1の直線を、当該端点を中心として前記第1加圧ローラーの中心から離れる方向に40度傾けた第2の直線と、90度傾けた第3の直線との間に配置し、且つ、前記記録用紙を前記第3の直線よりも前記第2加圧ローラー側から前記定着ニップ部に搬送させる定着装置。 - 前記案内部材は、その軸方向において端部の径が中央部の径より大きい逆クラウン形状を有する請求項1に記載の定着装置。
- 前記案内部材は、前記定着ベルトの回転によって受動回転する請求項1または2に記載の定着装置。
- 請求項1〜3の何れか1項に記載の定着装置を備える画像形成装置。
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