JP7324423B2 - NIP FORMING MEMBER, FIXING DEVICE, IMAGE FORMING APPARATUS - Google Patents
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Description
本発明は、ニップ形成部材、ニップ形成部材を備えた定着装置および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a nip forming member, a fixing device and an image forming apparatus having the nip forming member.
定着ベルト等の定着部材を備えた定着装置には、定着ベルトにその内側から当接し、定着ベルトを介して加圧ローラなどの対向部材との間に定着ニップを形成するためのニップ形成部材が設けられる。 A fixing device having a fixing member such as a fixing belt includes a nip forming member that abuts the fixing belt from the inner side thereof and forms a fixing nip with an opposing member such as a pressure roller through the fixing belt. be provided.
このニップ形成部材には、熱伝導率の高い高熱伝導部材を定着ベルト側に設けて、定着ベルトの幅方向の温度を均一化する構成のものが既に知られている。 As the nip forming member, a structure is already known in which a high heat conductive member having a high heat conductivity is provided on the fixing belt side to equalize the temperature in the width direction of the fixing belt.
例えば特許文献１（特開２０１７－１６１８８０号公報）では、図１４に示すように、定着ベルト１０１の内周面に当接するニップ形成部材１０２が、基材１０３と基材１０３よりも熱伝導率の高い部材からなる高熱伝導部材１０４とを有している。高熱伝導部材１０４は、その短手方向の両側に規制部１０４ａ、１０４ｂを有し、銅板を複数回曲げ成形することにより成形される。規制部１０４ｂが基材１０３の凹部１０３ａに嵌合することにより、基材１０３と高熱伝導部材１０４との位置決めをすることができる。
For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-161880), as shown in FIG. and a high
特許文献１のように、基材と高熱伝導部材自身の形状により、両者を構造的に嵌合させる方法では、基材と高熱伝導部材との取り付け誤差が大きくなってしまうという問題があり、本発明者らは、基材と高熱伝導部材とを、別体の固定部材を介してこれらの部材を固定することを考えた。しかしこの場合には、固定部材が高熱伝導部材にその長手方向で部分的に接触することで、長手方向の温度が不均一化してしまうという課題があった。
As in
上記の課題を解決するため、本発明は、基材と、前記基材よりも熱伝導率の高い高熱伝導部材と、前記基材および前記高熱伝導部材とは別体の固定部材とを備え、ベルト部材にその内側から当接し、当該ベルト部材を介して対向部材に加圧されて当該対向部材との間にニップを形成するニップ形成部材であって、前記高熱伝導部材は挿入孔を有し、前記固定部材は前記挿入孔に対して前記対向部材の加圧方向と交差する方向へ挿入される挿入部を有し、前記挿入孔は、前記挿入部よりも前記対向部材の加圧方向の幅が大きく設けられ、前記挿入部が前記挿入孔に挿入されることで、前記高熱伝導部材と前記固定部材との間に前記基材を挟み込むようにして、前記固定部材が前記高熱伝導部材に取り付けられ、前記高熱伝導部材に取り付けられた前記固定部材が前記基材に固定され、前記対向部材が前記ベルト部材を介して前記高熱伝導部材を加圧した状態で、前記挿入部が、前記挿入孔を形成する壁面部に対して当該加圧方向、および、その反対方向に非接触の位置に配置されることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention includes a base material, a high thermal conductivity member having a higher thermal conductivity than the base material, and a fixing member separate from the base material and the high heat conduction member, A nip forming member that abuts on the belt member from the inside thereof and is pressed against the opposing member via the belt member to form a nip with the opposing member, wherein the high thermal conductivity member has an insertion hole. The fixing member has an insertion portion inserted into the insertion hole in a direction intersecting with the pressing direction of the opposing member, and the insertion hole is positioned in the pressing direction of the opposing member more than the insertion portion. A large width is provided, and the insertion part is inserted into the insertion hole, so that the base material is sandwiched between the high thermal conductivity member and the fixing member, and the fixing member is attached to the high thermal conductivity member. The fixing member attached to the high thermal conductivity member is fixed to the base material, and the opposing member presses the high thermal conductivity member via the belt member, and the insertion portion It is characterized by being arranged in a non-contact position in the pressurizing direction and the opposite direction with respect to the wall surface portion forming the hole.
本発明によれば、固定部材と高熱伝導部材との接触面積を減らすことができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the contact area between the fixing member and the high thermal conductivity member.
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description thereof will be appropriately simplified or omitted.
図１に示すカラー画像形成装置１の中央には、４つのプロセスユニット９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋが着脱可能に設けられた画像形成部２が配置されている。各プロセスユニット９Ｙ，９Ｍ，９Ｃ，９Ｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の異なる色の現像剤を収容している以外は同様の構成となっている。
In the center of the color
具体的な各プロセスユニット９としては、表面上に現像剤としてのトナーを担持可能なドラム状の回転体である感光体ドラム１０と、感光体ドラム１０の表面を一様に帯電させる帯電ローラ１１と、感光体ドラム１０の表面にトナーを供給する現像ローラを有する現像装置１２等を備えている。
Specifically, each process unit 9 includes a
プロセスユニット９の下方には、露光部３が配置されている。露光部３は、画像データに基づいて、レーザ光を発するように構成されている。
An
画像形成部２の上方には転写部４が配置されている。転写部４は、駆動ローラ１４及び従動ローラ１５に周回走行可能に張架されている無端状の中間転写ベルト１６、各プロセスユニット９の感光体ドラム１０に対して中間転写ベルト１６を挟んだ対向位置に配置されている一次転写ローラ１３等で構成されている。各一次転写ローラ１３はそれぞれの位置で中間転写ベルト１６の内周面を押圧しており、中間転写ベルト１６の押圧された部分と各感光体ドラム１０とが接触する箇所に一次転写ニップが形成されている。
A
また、中間転写ベルト１６を挟んで駆動ローラ１４に対向した位置には二次転写ローラ１７が配設されている。二次転写ローラ１７は中間転写ベルト１６の外周面を押圧しており、二次転写ローラ１７と中間転写ベルト１６とが接触する箇所に二次転写ニップが形成されている。駆動ローラ１４、中間転写ベルト１６、そして、二次転写ローラ１７は、画像を用紙に転写する画像転写部として機能する。
A
給紙部５は、画像形成装置１の下部に位置しており、記録媒体としての用紙Ｐを収容した給紙カセット１８や、給紙カセット１８から用紙Ｐを搬出する給紙ローラ１９等からなっている。
The paper feed unit 5 is located in the lower part of the
搬送路７は、給紙部５から搬出された用紙Ｐを搬送する搬送経路であり、一対のレジストローラ３０の他、後述する排紙部８に至るまで、搬送ローラ対が搬送路７の途中に適宜配置されている。
The transport path 7 is a transport path for transporting the paper P transported out from the paper feed unit 5. In addition to the pair of
定着装置６は、加熱部材によって加熱される定着ベルト２１、その定着ベルト２１を加圧可能な加圧ローラ２２等を有している。
The
排紙部８は、画像形成装置１の搬送路７の最下流に設けられる。この排紙部８には、用紙Ｐを外部へ排出するための一対の排紙ローラ３１と、排出された用紙Ｐをストックするための排紙トレイ３２とが配設されている。
The paper discharge section 8 is provided at the most downstream side of the conveying path 7 of the
画像形成装置１の上部には、イエロー、シアン、マゼンタ、黒の各色トナーが充填されたトナーボトル５０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋが着脱可能に設けられている。そして、このトナーボトル５０Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋから各現像装置１２との間に設けた補給路を介して、各色の現像装置１２に各色トナーが補給される。
以下、図１を参照して上記画像形成装置１の基本的動作について説明する。
The basic operation of the
画像形成装置１において、画像形成動作が開始されると、各プロセスユニット９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋの感光体ドラム１０の表面に静電潜像が形成される。各感光体ドラム１０に露光部３によって露光される画像情報は、所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。各感光体ドラム１０上には静電潜像が形成され、各現像装置１２に蓄えられたトナーが、ドラム状の現像ローラによって感光体ドラム１０に供給されることにより、静電潜像は顕像であるトナー画像（現像剤像）として可視像化される。
In the
転写部４では、駆動ローラ１４の回転駆動により中間転写ベルト１６が図の矢印Ａの方向に走行駆動される。また、各一次転写ローラ１３には、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、一次転写ニップにおいて転写電界が形成され、各感光体ドラム１０に形成されたトナー画像は一次転写ニップにて中間転写ベルト１６上に順次重ね合わせて転写される。
In the
一方、画像形成動作が開始されると、画像形成装置１の下部では、給紙部５の給紙ローラ１９が回転駆動することによって、給紙カセット１８に収容された用紙Ｐが搬送路７に送り出される。搬送路７に送り出された用紙Ｐは、レジストローラ３０によってタイミングを計られて、二次転写ローラ１７と駆動ローラ１４との間の二次転写ニップに送られる。このとき、中間転写ベルト１６上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加されており、二次転写ニップに転写電界が形成されている。二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト１６上のトナー画像が用紙Ｐ上に一括して転写される。
On the other hand, when the image forming operation is started, in the lower part of the
トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置６へと搬送され、定着ベルト２１と加圧ローラ２２とによって用紙Ｐが加熱及び加圧されてトナー画像が用紙Ｐに定着される。そして、トナー画像が定着された用紙Ｐは、定着ベルト２１から分離され、搬送ローラ対によって搬送され、排紙部８において排紙ローラ３１によって排紙トレイ３２へと排出される。
The paper P onto which the toner image has been transferred is conveyed to the
以上の説明は、用紙Ｐ上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット９Ｙ，９Ｃ，９Ｍ，９Ｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニット９を使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
The above description is for the image forming operation when forming a full-color image on the paper P, but any one of the four
次に、図２に基づき、上記定着装置６の基本構成について説明する。
図２に示すように、定着装置６は、回転可能なベルト部材（あるいは定着部材）としての定着ベルト２１と、定着ベルト２１に対向して回転可能に設けられた対向部材としての加圧ローラ２２と、定着ベルト２１を加熱する加熱部材としてのハロゲンヒータ２３と、定着ベルト２１の内側に配設されたニップ形成部材２４と、ニップ形成部材２４にその背面側から当接して支持する、当接部材としてのステー２５と、ハロゲンヒータ２３から放射される光を定着ベルト２１へ反射する反射部材２６と、定着ベルト２１の温度を検知する温度検知手段としての温度センサ２７と、定着ベルト２１から用紙を分離する分離部材２８と、加圧ローラ２２を定着ベルト２１へ加圧する加圧手段等を備えている。
Next, the basic configuration of the
As shown in FIG. 2, the fixing
上記定着ベルト２１は、薄肉で可撓性を有する無端状のベルト部材（フィルムも含む）で構成されている。詳しくは、定着ベルト２１は、ニッケルもしくはＳＵＳ等の金属材料又はポリイミド（ＰＩ）などの樹脂材料で形成された内周側の基材と、テトラフルオロエチレン－パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）又はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などで形成された外周側の離型層によって構成されている。また、基材と離型層との間に、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等のゴム材料で形成された弾性層を介在させてもよい。
The fixing
上記加圧ローラ２２は、芯金２２ａと、芯金２２ａの表面に設けられた発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、又はフッ素ゴム等から成る弾性層２２ｂと、弾性層２２の表面に設けられたＰＦＡ又はＰＴＦＥ等から成る離型層２２ｃによって構成されている。加圧ローラ２２は、加圧手段によって定着ベルト２１側へ加圧され、定着ベルト２１を介してニップ形成部材２４に当接している。この加圧ローラ２２と定着ベルト２１とが圧接する箇所では、加圧ローラ２２の弾性層２２ｂが押しつぶされることで、所定の幅のニップ部Ｎが形成されている。また、加圧ローラ２２は、プリンタ本体に設けられたモータ等の駆動源によって回転駆動するように構成されている。加圧ローラ２２が回転駆動すると、その駆動力がニップ部Ｎで定着ベルト２１に伝達され、定着ベルト２１が従動回転するようになっている。
The
本実施形態では、加圧ローラ２２を中実のローラとしているが、中空のローラであってもよい。その場合、加圧ローラ２２の内部にハロゲンヒータ等の加熱源を配設してもよい。また、弾性層が無い場合は、熱容量が小さくなり定着性が向上するが、未定着トナーを押しつぶして定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部に光沢ムラが生じる可能性がある。これを防止するには、厚さ１００μｍ以上の弾性層を設けることが望ましい。厚さ１００μｍ以上の弾性層を設けることで、弾性層の弾性変形により微小な凹凸を吸収することができるので、光沢ムラの発生を回避することができるようになる。弾性層２２ｂはソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ２２の内部に加熱源が無い場合は、スポンジゴムを用いてもよい。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルト２１の熱が奪われにくくなるのでより望ましい。また、定着部材と対向部材は、互いに圧接する場合に限らず、加圧を行わず単に接触させるだけの構成とすることも可能である。
Although the
上記ハロゲンヒータ２３は、その両端部が定着装置６の側板に固定されている。ハロゲンヒータ２３は、プリンタ本体に設けられた電源部により出力制御されて発熱するように構成されており、その出力制御は、上記温度センサ２７による定着ベルト２１の表面温度の検知結果に基づいて行われる。このようなヒータ２３の出力制御によって、定着ベルト２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定できるようになっている。また、定着ベルト２１を加熱する加熱部材として、ハロゲンヒータ以外に、ＩＨ、抵抗発熱体、又はカーボンヒータ等を用いてもよい。
Both ends of the
上記ニップ形成部材２４は、定着ベルト２１の幅方向又は加圧ローラ２２の軸方向（図２の紙面に垂直な方向で、以下、この方向をニップ形成部材２４の長手方向とも呼ぶ）にわたって長手状に配設され、ステー２５によって固定支持されている。これにより、加圧ローラ２２による圧力でニップ形成部材２４に撓みが生じるのを防止し、加圧ローラ２２の軸方向にわたって均一なニップ幅が得られるようにしている。ニップ形成部材２４の詳細な構成については後述する。
The
上記ステー２５は、ニップ形成部材２４の長手方向にわたって長手状に配設される。ステー２５は、ニップ形成部材２４にその背面側から長手方向にわたって当接し、加圧ローラ２２の圧接力に抗してニップ形成部材２４を支持している。ニップ形成部材２４の撓み防止機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが望ましいが、ステー２５を樹脂製とすることも可能である。
The
上記反射部材２６は、ステー２５とハロゲンヒータ２３との間に配設されている。本実施形態では、反射部材２６をステー２５に固定している。反射部材２６の材料としては、アルミニウムやステンレス等が挙げられる。このように反射部材２６を配設していることにより、ハロゲンヒータ２３からステー２５側に放射された光が定着ベルト２１へ反射される。これにより、定着ベルト２１に照射される光量を多くすることができ、定着ベルト２１を効率良く加熱することが可能となる。また、ハロゲンヒータ２３からの輻射熱がステー２５等に伝達されるのを抑制することができるので、省エネルギー化も図れる。
The reflecting
また、本実施形態のような反射部材２６を設けずに、ステー２５のハロゲンヒータ２３側の面を研磨又は塗装などの鏡面処理をし、反射面を形成してもよい。また、上記反射部材２６又はステー２５の反射面の反射率は、９０％以上であることが望ましい。
Further, without providing the reflecting
ただ、ステー２５はその強度を確保するために形状や材質の制約があるため、本実施形態のように反射部材２６を別途設けた方が、形状や材質の選択の自重度が広がり、反射部材２６とステー２５はそれぞれの機能に特化することができる。また、反射部材２６をハロゲンヒータ２３とステー２５との間に設けることにより、ハロゲンヒータ２３に対する反射部材２６の位置が近くなるので、定着ベルト２１を効率良く加熱することが可能となる。
However, since there are restrictions on the shape and material of the
また、光の反射による定着ベルト２１の加熱効率をさらに向上させるには、反射部材２６又はステー２５の反射面の向きを検討する必要がある。例えば、反射部材２６をハロゲンヒータ２３を中心とする同心円状に配設した場合は、光がハロゲンヒータ２３に向かって反射されるため、その分、加熱効率が低下してしまう。これに対し、反射部材２６の一部又は全部を、ハロゲンヒータ２３以外の方向で定着ベルト側へ光を反射する向きに配設した場合は、ハロゲンヒータ２３の方向へ反射される光量が少なくなるため、反射光による加熱効率を向上させることができる。
Further, in order to further improve the heating efficiency of the fixing
また、本実施形態に係る定着装置６は、さらなる省エネ性及びファーストプリントタイムなどの向上のために、種々の構成上の工夫が施されている。
具体的には、ハロゲンヒータ２３によって定着ベルト２１をニップ部Ｎ以外の箇所において直接加熱できるようにしている（直接加熱方式）。本実施形態では、ハロゲンヒータ２３と定着ベルト２１の図２の左側の部分の間に何も介在させないようにし、その部分においてハロゲンヒータ２３からの輻射熱を定着ベルト２１に直接与えるようにしている。
In addition, the fixing
Specifically, the fixing
また、定着ベルト２１の低熱容量化を図るために、定着ベルト２１を薄くかつ小径化している。具体的には、定着ベルト２１を構成する基材、弾性層、離型層のそれぞれの厚さを、２０～５０μｍ、１００～３００μｍ、１０～５０μｍの範囲に設定し、全体としての厚さを１ｍｍ以下に設定している。また、定着ベルト２１の直径は、２０～４０ｍｍに設定している。さらに低熱容量化を図るためには、望ましくは、定着ベルト２１全体の厚さを０．２ｍｍ以下にするのがよく、さらに望ましくは、０．１６ｍｍ以下の厚さとするのがよい。また、定着ベルト２１の直径は、３０ｍｍ以下とするのが望ましい。
Further, in order to reduce the heat capacity of the fixing
なお、本実施形態では、加圧ローラ２２の直径を２０～４０ｍｍに設定しており、定着ベルト２１の直径と加圧ローラ２２の直径を同等となるように構成している。ただし、この構成に限定されるものではない。例えば、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ２２の直径よりも小さくなるように形成してもよい。その場合、ニップ部Ｎにおける定着ベルト２１の曲率が加圧ローラ２２の曲率よりも大きくなるため、ニップ部Ｎから排出される記録媒体が定着ベルト２１から分離されやすくなる。
In this embodiment, the diameter of the
以下、図２を参照しつつ、本実施形態に係る定着装置の基本動作について説明する。
プリンタ本体の電源スイッチが投入されると、ハロゲンヒータ２３に電力が供給されると共に、加圧ローラ２２が図２中の時計回り（矢印Ｂ１参照）に回転駆動を開始する。これにより、定着ベルト２１は、加圧ローラ２２との摩擦力によって、図２中の反時計回り（矢印Ｂ２参照）に従動回転する。
The basic operation of the fixing device according to this embodiment will be described below with reference to FIG.
When the power switch of the printer body is turned on, electric power is supplied to the
その後、上述の画像形成工程により未定着のトナー画像Ｔが担持された用紙Ｐが、ガイド板に案内されながら図２の矢印Ｃ１方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト２１及び加圧ローラ２２のニップ部Ｎに送入される。そして、ハロゲンヒータ２３によって加熱された定着ベルト２１による熱と、定着ベルト２１と加圧ローラ２２との間の加圧力とによって、用紙Ｐの表面にトナー画像Ｔが定着される。
After that, the paper P bearing the unfixed toner image T in the image forming process described above is conveyed in the direction of arrow C1 in FIG. 22 nip portion N. Then, the toner image T is fixed on the surface of the paper P by the heat from the fixing
トナー画像Ｔが定着された用紙Ｐは、ニップ部Ｎから図２中の矢印Ｃ２方向に搬出される。このとき、用紙Ｐの先端が分離部材２８の先端に接触することにより、用紙Ｐが定着ベルト２１から分離される。その後、分離された用紙Ｐは、上述のように、排紙ローラによって機外に排出され、排紙トレイにストックされる。
The paper P on which the toner image T is fixed is carried out from the nip portion N in the direction of arrow C2 in FIG. At this time, the paper P is separated from the fixing
次に、ニップ形成部材２４のより詳細な構成について説明する。
Next, a more detailed configuration of the
図２および図３に示すように、ニップ形成部材２４は、基材４１と、高熱伝導部材としての均熱部材４２と、締結手段としてのネジ４３と、ネジ４３を締結させるための固定部材４４とを備えている。基材４１および均熱部材４２は、ニップ形成部材の長手方向に延在している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
基材４１は、耐熱性を有した部材により構成され、例えばセラミック、ガラス、アルミニウムなどの無機物、シリコーンゴム、フッ素ゴムなどのゴム類、ＰＴＦＥ（四フッ化エチレン）、ＰＦＡ（四フッ化エチレン・ペルフルオロアルコキシビニルエーテル共重合体）、ＥＴＦＥ（エチレン・四フッ化エチレン共重合体）、ＦＥＰ（四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体）などのフッ素樹脂、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＬＣＰ（液晶プラスチック，液晶ポリマー）、フェノール樹脂、ナイロン、アラミドなどの樹脂、またはこれらを組み合わせたものを用いることができる。
The
本実施形態では、基材４１を耐熱性と成形性に優れた液晶ポリマー（ＬＣＰ）で形成しており、熱伝導率は例えば０．５４Ｗ／ｍ・Ｋに設定される。
In this embodiment, the
基材４１は、その長手方向中央側に、固定部材４４と締結されるための締結孔４１ａを有する。締結孔４１ａは、基材４１の厚み方向の途中まで設けられた、貫通しない孔部である。
The
図３に示すように、基材４１は、ステー２５の側へ突出する複数の突起部４１ｂを有する。突起部４１ｂは、基材４１の長手方向に複数配設されたものが、短手方向に２列で設けられている。突起部４１ｂは、ステー２５に当接してニップ形成部材２４をステー２５に対して位置決めする位置決め部である。
As shown in FIG. 3, the
均熱部材４２は、定着ベルト２１にその内周面側から当接する部材である（図２参照）。均熱部材４２は基材４１よりも熱伝導率の高い部材によって構成される。具体的には、本実施形態ではＳＵＳが用いられ、その熱伝導率は１６．７～２０．９Ｗ／ｍ・Ｋに設定される。また、例えば、銅系材質（例えば熱伝導率３８１Ｗ／ｍ・Ｋ）やアルミニウム系材質（例えば熱伝導率２３６Ｗ／ｍ・Ｋ）等の熱伝導率の高い材質を用いることもできる。
The
ニップ形成部材２４の定着ベルト２１側に、熱伝導性の良い均熱部材４２を設け、均熱部材４２を定着ベルト２１に対してその幅方向にわたって当接させることで、定着ベルト２１の熱をその幅方向に移動させて均一化し、定着ベルト２１の幅方向の温度ムラを抑制することができる。
A
均熱部材４２は、その短手方向両側に、長手方向にわたって設けられた曲げ部４２ａを有する。図２に示すように、本実施形態では、均熱部材４２の曲げ部４２ａは、金属板をその短手方向両側（図の上側および下側）で、短手方向に略垂直な方向（図の左方向で、ニップ部Ｎと反対の方向）へ曲げ加工することにより成形される。
The
図３に示すように、均熱部材４２には、上記両曲げ部４２ａ、４２ａの長手方向中央側で、短手方向の両側に、固定部材４４の挿入部（詳しくは後述）が挿入されるための挿入孔４２ｂ１、４２ｂ２が設けられる。挿入孔４２ｂ１、４２ｂ２は、均熱部材４２の短手方向（図２の上下方向）に開口した孔部である。曲げ部４２ａの挿入孔４２ｂ１、４２ｂ２が設けられる部分は、曲げ部４２ａのその他の部分と比較して曲げ方向へ部分的に飛び出した形状をしている。また挿入孔４２ｂ１は、均熱部材４２の厚み方向にも開口した形状をしている。
As shown in FIG. 3 , insertion portions of fixing members 44 (details will be described later) are inserted into the
均熱部材４２には、その長手方向両端側に、端部側へ向けてその短手方向の幅が小さくなっていく絞り部４２ｄが設けられる。
The
固定部材４４は、基材４１と均熱部材４２とを固定するために設けられる、基材４１や均熱部材４２とは別体の部材である。固定部材４４は、その中央にネジ４３を締結するための締結孔４４ａを有し、その両端に挿入部４４ｂ１、４４ｂ２を有する。
The fixing
次に、上記の各部材の組立方法を、図４を用いて説明する。
まず、均熱部材４２の短手方向両側の曲げ部４２ａの間に形成された凹部に基材４１を嵌め込む。この状態で、図４（ａ）に示すように、固定部材４４を均熱部材４２に対して傾けて、均熱部材４２の一方の挿入孔４２ｂ１に固定部材４４の対応する挿入部４４ｂ１を挿入する（矢印Ｄ１方向参照）。そして、固定部材４４の他方の挿入部４４ｂ２の側を均熱部材４２の側へ倒し（矢印Ｄ２参照）、固定部材４４を図の左側へ少しスライドさせて、他方の挿入部４４ｂ２を他方の挿入孔４２ｂ２に挿入する。これにより、図４（ｂ）に示すように、固定部材４４を基材４１上に配置すると共に、均熱部材４２に取り付けることができる。ただし上記手順とは逆に、挿入部４４ｂ２を先に挿入孔４２ｂ２に挿入してもよい。この状態では、長手方向の固定部材４４が配置された断面で見ると、均熱部材４２と固定部材４４との間に基材４１が挟み込まれた状態になる。
Next, a method for assembling the above members will be described with reference to FIG.
First, the
さらに、ネジ４３を固定部材４４の締結孔４４ａおよび基材４１の締結孔４１ａに締め付けることで、固定部材４４と基材４１とを締結することができる。これにより、図５に示すように、基材４１と均熱部材４２とが固定され、ニップ形成部材２４が組み立てられる。
Furthermore, the fixing
このように本実施形態では、均熱部材４２に固定部材４４を取り付けた状態で、ネジ４３によって固定部材４４と基材４１とを締結することで、固定部材４４を介して基材４１と均熱部材４２とを位置固定することができる。より詳細には、固定部材４４の挿入部４４ｂ１、４４ｂ２が均熱部材４２の挿入孔４２ｂ１，４２ｂ２に挿入されることで、固定部材４４の均熱部材４２に対する、均熱部材４２の長手方向および厚み方向の移動が規制される。つまり、固定部材４４と締結された基材４１の均熱部材４２に対する長手方向および厚み方向の移動が規制される。また、基材４１は、均熱部材４２の短手方向両側に設けられた曲げ部４２ａによって、短手方向の移動を規制されている。これらにより、基材４１の均熱部材４２に対する各方向への移動が規制さる。言い換えると、基材４１と均熱部材４２とを固定することができる。
As described above, in the present embodiment, the fixing
別部材を介して基材４１と均熱部材４２とを固定することで、両部材を直接嵌合させる等、両部材を構造的に位置固定する場合と比較すると、位置固定のための構造の自由度が増したり、基材４１や均熱部材４２に固定のための複雑な形状を設ける必要がない。従って、基材４１と均熱部材４２とを精度良く位置決めすることができる。これにより、基材４１と均熱部材４２との位置ズレにより、定着ニップＮを通過した用紙Ｐの定着ベルト２１からの分離位置が、その幅方向でズレが生じて用紙のシワやジャムの原因になったり、定着ベルト２１の幅方向端部側の画像形成領域で均熱部材４２に当接しない部分が生じる等、均熱部材４２が定着ベルト２１の画像形成領域に対する十分な均熱効果を発揮することができず、画像の定着不良を生じてしまうことを防止できる。
By fixing the
ところで、固定部材４４は均熱部材４２に対してその長手方向に部分的に接触する。このため、固定部材４４が接触する箇所では、均熱部材４２の熱が奪われてその温度が低下しやすく、定着ベルト２１の温度がその幅方向に不均一化するおそれがある。特に本実施形態では、固定部材４４が金属材によって形成されており、均熱部材４２の熱が奪われやすくなっている。
By the way, the fixing
そこで、以下の説明では、均熱部材４２と固定部材４４との接触面積を小さくするための本実施形態の構成について、図６を用いて説明する。図６（ａ）はニップ形成部材２４が加圧ローラからの加圧力を受ける前の状態の一例を示す断面図で、図６（ｂ）は加圧ローラからの加圧力を受けた状態の断面図であり、それぞれ定着ニップＮに対して垂直な面で切った断面図である。
Therefore, in the following description, the configuration of this embodiment for reducing the contact area between the
図６（ａ）に示すように、固定部材４４の挿入部４４ｂ１、４４ｂ２の厚み（加圧ローラの加圧方向の幅で図の左右の幅）に対して、均熱部材４２の挿入孔４２ｂ１、４２ｂ２は、図の左右方向の幅が大きく設けられている。言い換えると、固定部材４４は、均熱部材４２に取り付けられて、ネジ４３によって基材４１と締結された状態では、均熱部材４２に対して図の左右方向に一定のガタを有している。従って、例えば図６（ａ）では、挿入部４４ｂ１、４４ｂ２が、挿入孔４２ｂ１，４２ｂ２を形成する壁面部のうち、図の左側壁面に接触しており、固定部材４４（およびそれに固定される基材４１）は、均熱部材４２に対してそのガタ分だけ図の右方向へ移動可能である。
As shown in FIG. 6(a), the thickness of the insertion portions 44b1 and 44b2 of the fixing member 44 (the width in the pressure direction of the pressure roller in the left and right direction in the drawing) corresponds to the thickness of the insertion hole 42b1 of the
ところで、図６（ｂ）に示すように、加圧ローラ２２が加圧手段によって定着ベルト２１側へ加圧されると、均熱部材４２は図の左側（矢印方向参照）への加圧力を受ける。これにより、均熱部材４２は、基材４１および固定部材４４に対して図の左方向へ移動して、ニップ形成側の面とは反対の面４２Ｂ（以下、均熱部材４２の他方側の面４２Ｂとする）が、基材４１のニップ形成側の面４１Ａ（以下、基材４１の一方側の面４１Ａとする）に当接する位置まで移動する。この状態で、挿入部４４ｂ１、４４ｂ２は、挿入孔４２ｂ１，４２ｂ２を形成する壁面部に対して、その加圧方向およびその反対方向に非接触になる。なお、基材４１と固定部材４４は、ネジ４３によって締結されて、基材４１の他方側の面４１Ｂが固定部材４４に当接している。
By the way, as shown in FIG. 6B, when the
以下、上記のように均熱部材４２が加圧ローラ２２によって加圧された際に、挿入部４４ｂ２が挿入孔４２ｂ２を形成する壁面に対して非接触になるような各部の寸法関係について説明する。以下、図６（ｂ）の右側で加圧ローラ２２の加圧方向上流側を一方側、図６（ｂ）の左側で加圧ローラ２２の加圧方向下流側を他方側と呼ぶ。
Hereinafter, the dimensional relationship of each part will be described so that the insertion part 44b2 is out of contact with the wall surface forming the insertion hole 42b2 when the
本実施形態では、図６（ｂ）の距離Ｌｂが距離Ｌａよりも大きく設けられる。これにより、固定部材４４の挿入部４４ｂ２の一方側の面４４Ａが、均熱部材４２の挿入孔４２ｂ２を形成する一方側の壁面部４２Ｘに非接触になる。つまり、図６（ａ）→図６（ｂ）のように、均熱部材４２が図の左側へ移動した際に、壁面部４２Ｘが面４４Ａに接触するよりも先に、面４２Ｂが面４１Ａに当接する位置関係になっている。なお、距離Ｌａは、図の左右方向において、基材４１と均熱部材４２との当接位置、つまり、均熱部材４２の他方側の面４２Ｂから壁面部４２Ｘ（加圧ローラ２２の加圧方向において、挿入孔４２ｂ２を形成する壁面部の上流側部分）までの距離である。また距離Ｌｂは、図の左右方向において、均熱部材４２が基材４１に当接した状態での他方側の面４２Ｂから固定部材４４の一方側の面４４Ａ（挿入部４４ｂ２の加圧ローラ２２の加圧方向上流側部分）までの距離であり、本実施形態では基材４１の厚みに等しい。ただし、挿入部４４ｂ１の側では、距離Ｌｂに相当する距離Ｌｆは基材４１の厚みから固定部材４４の段差４４ｃによる図の右側への曲げ分を差し引いたものである。
In this embodiment, the distance Lb in FIG. 6B is set larger than the distance La. As a result, the one
また、本実施形態では、距離Ｌｄが距離Ｌｃよりも大きく設けられる。これにより、挿入部４４ｂ２の他方側の面４４Ｂが、挿入孔４２ｂ２を形成する他方側の面４２Ｙに非接触になる。距離Ｌｃは、距離Ｌｂに挿入部４４ｂ２の厚みを足したものであり、基材４１と均熱部材４２とが当接した状態で、均熱部材４２の他方側の面４２Ｂから固定部材４４の他方側の面４４Ｂまでの距離である。また、距離Ｌｄは距離Ｌａに挿入孔４２ｂ２の図の左右方向の幅を足したものであり、均熱部材４２の他方側の面４２Ｂから挿入孔４２ｂ２を形成する他方側の面４２Ｙまでの距離である。
Further, in the present embodiment, the distance Ld is set larger than the distance Lc. As a result, the
以上のような、距離Ｌｂが距離Ｌａよりも大きく、かつ、距離Ｌｄは距離Ｌｃよりも大きい寸法関係（以下、第１の寸法関係と呼ぶ）により、加圧ローラ２２が均熱部材４２を加圧し、基材４１と均熱部材４２とが当接した状態（図６ｂの状態）で、挿入部４４ｂ２が挿入孔４２ｂ２に対して図の左右方向に当接しない位置関係を形成することができる。これにより、定着動作時等における均熱部材４２と固定部材４４との接触面積をできるだけ小さくし、均熱部材４２から固定部材４４への熱の流出を抑制することができる。従って、均熱部材４２の定着ベルト２１に対するベルト幅方向に対する均熱化効果を極力損なわない構成とすることができる。ただし本実施形態では、挿入部４４ｂ１、４４ｂ２は、均熱部材４２の長手方向に対して挿入孔４２ｂ１，４２ｂ２を形成する壁面部に当接しており（詳しくは後述する）、挿入部４４ｂ１、４４ｂ２が挿入孔４２ｂ１，４２ｂ２に対して完全に非接触にはなっていない。
As described above, the distance Lb is greater than the distance La and the distance Ld is greater than the distance Lc (hereinafter referred to as the first dimensional relationship). When the
なお、以上の説明では用紙搬送方向の上流側（あるいは、定着ベルトの回転方向上流側で図の下側）で、挿入孔４２ｂ２、挿入部４４ｂ２の側の各寸法Ｌａ～Ｌｄを用いてその大小関係を示したが、用紙搬送方向の下流側で、挿入孔４２ｂ１、挿入部４４ｂ１の側の各寸法Ｌｅ～Ｌｈ（この順で距離Ｌａ～Ｌｄに対応）についても同様の関係である。つまり、距離Ｌｆは距離Ｌｅよりも大きく、距離Ｌｈは距離Ｌｇよりも大きくなっている（以下、この寸法関係を第２の寸法関係と呼ぶ）。これにより、挿入部４４ｂ１が挿入孔４２ｂ１に対して非接触になり、定着動作時等における均熱部材４２と固定部材４４との接触面積をできるだけ小さくして均熱部材４２から固定部材４４への熱の流出を抑制することができる。また、本実施形態では第１の寸法関係と第２の寸法関係の両方を満たすものとしたが、いずれか一方の条件だけを満たす場合でも、均熱部材４２と固定部材４４との接触面積を減らす効果を得ることができる。ただし、両方の寸法関係を満たす場合がより好ましいのはもちろんである。
In the above description, the dimensions La to Ld of the insertion hole 42b2 and the insertion portion 44b2 are used on the upstream side in the paper conveying direction (or on the upstream side in the rotation direction of the fixing belt and on the lower side in the drawing). Although the relationship is shown, the same relationship applies to the dimensions Le to Lh (corresponding to the distances La to Ld in this order) of the insertion hole 42b1 and the insertion portion 44b1 on the downstream side in the paper transport direction. That is, the distance Lf is longer than the distance Le, and the distance Lh is longer than the distance Lg (hereinafter, this dimensional relationship is referred to as a second dimensional relationship). As a result, the insertion portion 44b1 is out of contact with the insertion hole 42b1, and the contact area between the
またニップ形成部材２４は、定着ベルトの回転によって定着ベルトと摺動するため、上記の位置固定の部分にも摺動に伴う負荷がかかることになる。しかし、本実施形態のように別部材を介してネジを締結することで、爪などの嵌合による構造的な固定方法と比較すると、強度的に有利になる。
Further, since the
また本実施形態では、基材４１および固定部材４４のお互いに対向する側に、お互いの段差部の形状に対応する形状の段差部（段差形状）４１ｆ、４４ｃを有する（図４ｂ参照）。これにより、固定部材４４の基材４１に対する取付性が向上すると共に、固定部材４４の形状がその短手方向に表裏非対称になり、上下および表裏反転した状態での誤組みを防止することもできる。
Further, in the present embodiment, the
また、図７に示すように、固定部材４４の取付位置およびネジ４３による固定位置を、基材４１および均熱部材４２の長手方向略中央とすることで、長手方向中央での位置決めができるため、長手方向のいずれか一方側への基材４１や均熱部材４２の位置ズレが生じにくくなる。これにより、定着ベルト２１の長手方向の温度ムラや定着ニップ長手方向の圧力偏差を極力抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 7, by setting the mounting position of the fixing
また本実施形態では、基材４１が樹脂材、均熱部材４２が金属材と異なる材料で形成されており、その熱膨張係数が異なる。従って、ヒータ２３の熱による両部材の熱膨張率にも違いが生じるが、基材４１と均熱部材４２とを長手方向中央の一点で位置固定していることで、長手方向両側へ膨張分を逃がすことができる。
Further, in this embodiment, the
さらに本実施形態では、均熱部材４２の一方の挿入孔４２ｂ１に固定部材４４の対応する挿入部４４ｂ１を挿入する際に（図４ａの矢印Ｄ１方向に挿入する際に）、固定部材４４の両側に配置された突起部４１ｂの側壁が、固定部材４４を挿入方向（短手方向一方側から他方側）へガイドするガイド部として機能する。これにより、固定部材４４の挿入孔４２ｂに挿入する際の作業性が向上する。ただし、突起部４１ｂとは別に、短手方向一方側から他方側へ延びたリブ形状を対応する位置に設けてガイド部としてもよい。
Furthermore, in this embodiment, when inserting the corresponding insertion portion 44b1 of the fixing
図７の拡大図Ｘ１に示すように、固定部材４４は、挿入部４４ｂ１、４４ｂ２が均熱部材４２の挿入孔４２ｂ１、４２ｂ２に挿入されることで、固定部材４４の均熱部材４２に対する図の左右方向の位置決めがなされる。つまり、挿入部４４ｂ１、４４ｂ２の長手方向端部が、挿入孔４２ｂ１、４４ｂ２を形成する側壁部に当接することで、固定部材４４の均熱部材４２に対する図の左右方向の移動が規制される。これにより、固定部材４４と締結された基材４１が、均熱部材４２に対してその長手方向に位置決めされる。本実施形態では、挿入孔４２ｂの幅と挿入部４４ｂとの幅は、両者の寸法誤差等を考慮して最小限のガタになるように両者の寸法が決定されている。
As shown in the enlarged view X1 of FIG. Positioning in the left-right direction is performed. That is, the longitudinal ends of the insertion portions 44b1 and 44b2 abut on the side walls forming the insertion holes 42b1 and 44b2, thereby restricting the lateral movement of the fixing
本実施形態では、挿入孔４２ｂ１，４２ｂ２を略矩形状としたが、図８（ａ）に示すように、定着ニップＮ側（図の上側）の長手方向の幅がその反対側（図の下側）の長手方向の幅よりも大きくなるような形状とすることができ、図８（ａ）のように挿入孔４２ｂ１を断面略台形状とすることができる。これにより、加圧ローラ２２の加圧力によって均熱部材４２が加圧されて基材４１の側へ移動すると、図８（ｂ）に示すように、挿入部４４ｂ１が挿入孔４２ｂ１の幅広部分の側へ移動し、挿入部４４ｂ１が挿入孔４２ｂ１を形成する壁面部に対してその全周において非接触になる。つまり、定着動作時等に挿入部４４ｂ１と挿入孔４２ｂ１とを非接触にすることができる。図８では挿入孔４２ｂ１の場合を示したが、挿入孔４２ｂ２を同様の構成とすることもできるし、その両方であってもよい。
In this embodiment, the insertion holes 42b1 and 42b2 are substantially rectangular, but as shown in FIG. side), and the insertion hole 42b1 can have a substantially trapezoidal cross section as shown in FIG. 8(a). As a result, when the
本実施形態では、挿入部４４ｂ１の挿入孔４２ｂ１からの図の上方向へ飛び出し量、あるいは、挿入部４４ｂ２の挿入孔４２ｂ２からの図の下方向へ飛び出し量が極力小さくなるように、固定部材４４の長さが規定されている。つまり、挿入部４４ｂ１、４４ｂ２の飛び出し量が大きくなりすぎると、定着ベルト２１や他の部材に干渉する恐れがあるが一方で、固定部材４４の長さを小さくし過ぎると、挿入部４４ｂ１、４４ｂ２が両側の挿入孔４２ｂ１、４２ｂ２まで届かなくなってしまう。本実施形態では両部材の寸法誤差を考慮して、上記飛び出し量が極力小さくなり、かつ、挿入部４４ｂ１、４４ｂ２が挿入孔４２ｂ１、４２ｂ２に確実に挿入されるような寸法で、両部材の寸法が設定されている。
In the present embodiment, the fixing
ところで、図２に示すように、定着ベルト２１は、定着ニップＮにおいて図２の下から上へ回転する。この回転により、定着ベルト２１と摺動する均熱部材４２が図２の上側（用紙搬送方向下流側）へ引っ張られることになり、均熱部材４２は、基材４１とその用紙搬送方向上流側（図２の下側）で当接する。
By the way, as shown in FIG. 2, the fixing
これに対して本実施形態では、図７の拡大図Ｘ２に示すように、基材４１の短手方向一方側で、用紙搬送方向の上流側（図２の下側）に当接部４１ｃを設ける。当接部４１ｃは、基材４１の長手方向において部分的に用紙搬送方向上流側へ突出した部分であり、基材４１の長手方向両端部と、それよりも内側２箇所（拡大図Ｘ２の位置と長手方向中央部を挟んでその反対側）の４箇所で設けられる。このように、基材４１の均熱部材４２と当接側である用紙搬送方向上流側に、部分的に突出した当接部４１ｃを設けることにより、基材４１と均熱部材４２の当接箇所を限定し、両者の接触面積を小さくすることができる。従って、均熱部材４２の熱が基材４１に奪われにくくなり、定着ベルト２１の熱のロスを小さくすることができる。また本実施形態のように、長手方向の両端側にそれぞれ当接部４１ｃを設けることで、長手方向の最も離れた２箇所で基材４１と均熱部材４２とを当接させることができ、両者の当接状態が安定する。
On the other hand, in the present embodiment, as shown in the enlarged view X2 of FIG. 7, the
図７の拡大図Ｘ３に示すように、基材４１には、その長手方向一方側で用紙搬送方向下流側（短手方向他方側）に、下流側へ突出した突出部４１ｄが設けられる。また、均熱部材４２の突出部４１ｄに対応する位置には、曲げ部４２ａが部分的に切り欠かれた切り欠き部４２ｃが設けられる。突出部４１ｄは、均熱部材４２の端縁よりもさらに下流側（図の上側）へ突出して設けられる。切り欠き部４２ｃは、突出部４１ｄと曲げ部４２ａとの接触を避けるための逃げ部である。
As shown in the enlarged view X3 of FIG. 7, the
突出部４１ｄおよび切り欠き部４２ｃは、基材４１と均熱部材４２の誤組み防止機構として機能する。つまり、基材４１を均熱部材４２に対して、図７の上下および表裏のいずれの方向に反転して取り付けようとした場合でも、突出部４１ｄが切り欠き部４２ｃの位置に配置されず、突出部４１ｄが均熱部材４２の曲げ部４２ａに接触して両者を組み付けることができなくなり、異なった方向での組み付けを防止することができる。
The protruding
特に本実施形態では、基材４１に突出する部分を設けて均熱部材４２はその一部を切り欠く形状とすることで、均熱部材４２側の部材の変更点を最小限に留めることができ、均熱部材４２の左右の熱容量の差を最小限に留めることができる。従って、均熱部材４２による定着ベルト２１の均熱効果にできるだけ偏りを設けることなく、誤組み防止ができる。また前述のように、定着ベルト２１の回転によって用紙搬送方向上流側で基材４１と均熱部材４２との間に大きな当接力が働くのに対して、用紙搬送方向下流側には両者の間に搬送方向の隙間ができやすいため、下流側で均熱部材４２に切り欠きを設ける方が強度上有利である。
In particular, in this embodiment, by providing a protruding portion in the
図９は、基材４１の均熱部材４２側の面を示した図である。
図９に示すように、基材４１にはその長手方向両側にその短手方向の幅が小さくなった絞り部４１ｅが設けられる。
FIG. 9 is a view showing the surface of the
As shown in FIG. 9, the
図１０に示すように、均熱部材４２に長手方向の断面が曲面状となる絞り部４２ｄを設けることで、均熱部材４２の長手方向両端が角部となることを防止し、この部分と定着ベルト２１が摺動した際に、定着ベルト２１の削れや摩耗を防止することができる。また、基材４１に絞り部４１ｅを設けてそれよりも端部側の短手方向幅を小さくすることで、均熱部材４２の絞り部４２ｄ内に基材４１を収めることができる。
As shown in FIG. 10, the
さらに本実施形態では、基材４１の絞り部４１ｅの起点４１ｅ１（曲面部と平面部との境界）の周辺部を均熱部材４２の絞り部４２ｄの内面に当接可能とすることで、基材４１の均熱部材４２に対する長手方向の移動を規制している。
Furthermore, in the present embodiment, the peripheral portion of the starting point 41e1 (the boundary between the curved surface portion and the flat surface portion) of the drawn
次に、ニップ形成部材２４のステー２５に対する取付構造について図１１を用いて説明する。なお、ニップ形成部材２４は、ステー２５に対して図の矢印方向に取り付けられる。
Next, a mounting structure of the
図１１に示すように、ステー２５は、ニップ形成部材２４を保持するための保持部材４５が、ニップ形成部材２４側の面に固定されている。
As shown in FIG. 11, the
保持部材４５は、基材４１を保持するための保持孔４５ａと、基材４１の突起部４１ｂ（図７参照）に対応した位置に設けられる複数の孔部４５ｂを有する。保持部材４５の保持孔４５ａが設けられた部分は、保持部材４５のその他の部分よりも一段、ニップ形成部材２４の側に突き出した段差形状をなしている。
The holding
図７および図１２に示すように、基材４１に設けられた複数の突起部４１ｂのうち、保持部材４５の保持孔４５ａに挿入される突起部４１ｂ１は、保持部材４５側の端面にＣ面加工が施されており（図１２参照）、突起部４１ｂ１を滑らかに保持孔４５ａに挿入することができる。なお、その他の突起部４１ｂは、保持部材４５の孔部４５ｂを貫通してステー２５に当接し、ニップ形成部材２４をステー２５に対して位置決めする位置決め部である。
As shown in FIGS. 7 and 12, of the plurality of
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and it goes without saying that various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
本発明のニップ形成部材は、以下の図１３に示す複数の加熱部材を備えた定着装置６にも適用可能である。以下、前述した図２の定着装置と異なる部分を中心に説明し、共通する構成については適宜その記載を省略する。
The nip forming member of the present invention can also be applied to a
図１３に示すように、定着装置６は、前述の実施形態と同様、ベルト部材としての定着ベルト２１、加圧ローラ２２、ニップ形成部材２４等を有する。また、本実施形態の定着装置６は２本のヒータ２３Ａ、２３Ｂを有する。ヒータ２３Ａ、２３Ｂは、一方が小サイズ紙に対応した長手方向中央部に発熱領域を有するものであり、他方が大サイズ紙に対応して長手方向両端部に発熱領域を有するものである。本実施形態ではヒータ２３Ａ、２３Ｂとしてハロゲンヒータが用いられるが、誘導加熱装置であってもよいし、抵抗発熱体、カーボンヒータ等であってもよい。
As shown in FIG. 13, the fixing
定着装置６に設けられたステー２５は断面Ｔ字状をなし、定着ニップＮ側と反対側が起立した起立部２５ａを有する。この起立部２５ａにより、ヒータ２３Ａ、２３Ｂが隔てられている。
A
ヒータ２３Ａ、２３Ｂは、プリンタ本体に設けられた電源部により出力制御されて発熱するように構成されており、その出力制御は、定着ベルト２１の外周に設けられた温度センサによるベルト表面の温度検知結果に基づいて行われる。このようなヒータの出力制御によって、定着ベルト２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定できるようになっている。
The
また、ステー２５とヒータ２３Ａ、２３Ｂの間には反射部材２６Ａ、２６Ｂが配され、ヒータ２３Ａ、２３Ｂの定着ベルト２１に対する加熱効率を上げると共に、ヒータ２３Ａ、２３Ｂからの輻射熱によりステー２５が加熱されることによる無駄なエネルギー消費を抑制している。
Further, reflecting
以上の定着装置６においても、前述した構成のニップ形成部材２４を適用することができる。これにより、基材４１と均熱部材４２とを精度良く位置決めし、画像の定着不良や用紙の搬送時のジャム等の不具合を防止することができると共に、均熱部材４２と固定部材４４との接触面積を小さくすることができる。
The
本発明に係る画像形成装置は、図１に示すカラー画像形成装置に限らず、モノクロ画像形成装置や、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等であってもよい。 The image forming apparatus according to the present invention is not limited to the color image forming apparatus shown in FIG. 1, but may be a monochrome image forming apparatus, a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multi-function machine of these.
記録媒体としては、用紙Ｐ（普通紙）の他、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート、プラスチックフィルム、プリプレグ、銅箔等が含まれる。 Recording media include paper P (plain paper), thick paper, postcards, envelopes, thin paper, coated paper (coated paper, art paper, etc.), tracing paper, OHP sheet, plastic film, prepreg, copper foil, and the like. included.
以上の実施形態では、画像形成装置に設けられた定着装置に本発明のニップ形成部材を適用する場合を例示した。しかし、本発明のニップ形成部材は、被乾燥物を乾燥させるための乾燥装置にも適用することができ、例えばインクジェット式の画像形成装置において、用紙等の記録媒体表面に形成された画像のインクを乾燥させるための乾燥装置に本発明を適用することもできる。 In the above embodiment, the case where the nip forming member of the present invention is applied to the fixing device provided in the image forming apparatus is exemplified. However, the nip forming member of the present invention can also be applied to a drying device for drying an object to be dried. The present invention can also be applied to a drying device for drying.
１ 画像形成装置
６ 定着装置
２１ 定着ベルト（ベルト部材）
２２ 加圧ローラ（対向部材）
２３ ハロゲンヒータ（加熱部材）
２４ ニップ形成部材
４１ 基材
４１ａ 締結孔
４１ｂ 突起部（位置決め部）
４１ｃ 当接部
４１ｄ 突出部
４１ｅ 絞り部
４１ｆ 段差部（段差形状）
４２ 均熱部材（高熱伝導部材）
４２ａ 曲げ部
４２ｂ 挿入孔
４２ｃ 切り欠き部（逃げ部）
４２ｄ 絞り部
４３ ネジ（締結手段）
４４ 固定部材
４４ａ 締結孔
４４ｂ 挿入部
４４ｃ 段差部（段差形状）
４５ 保持部材
Ｎ 定着ニップ（ニップ部）
Ｐ 用紙（記録媒体）
1
22 pressure roller (opposing member)
23 Halogen heater (heating member)
24
42 heat equalizing member (high thermal conductivity member)
42a
42d drawn
44 fixing
45 holding member N fixing nip (nip portion)
P paper (recording medium)
Claims (10)
前記基材よりも熱伝導率の高い高熱伝導部材と、
前記基材および前記高熱伝導部材とは別体の固定部材とを備え、
ベルト部材にその内側から当接し、当該ベルト部材を介して対向部材に加圧されて当該対向部材との間にニップを形成するニップ形成部材であって、
前記高熱伝導部材は挿入孔を有し、
前記固定部材は前記挿入孔に対して前記対向部材の加圧方向と交差する方向へ挿入される挿入部を有し、
前記挿入孔は、前記挿入部よりも前記対向部材の加圧方向の幅が大きく設けられ、
前記挿入部が前記挿入孔に挿入されることで、前記高熱伝導部材と前記固定部材との間に前記基材を挟み込むようにして、前記固定部材が前記高熱伝導部材に取り付けられ、
前記高熱伝導部材に取り付けられた前記固定部材が前記基材に固定され、前記対向部材が前記ベルト部材を介して前記高熱伝導部材を加圧した状態で、前記挿入部が、前記挿入孔を形成する壁面部に対して、当該加圧方向、および、その反対方向に非接触の位置に配置されることを特徴とするニップ形成部材。 a substrate;
a high thermal conductivity member having higher thermal conductivity than the base material;
A fixing member separate from the base material and the high thermal conductivity member,
A nip forming member that abuts against the belt member from the inner side thereof and presses against the opposing member via the belt member to form a nip with the opposing member,
The high thermal conductivity member has an insertion hole,
the fixing member has an insertion portion that is inserted into the insertion hole in a direction that intersects the pressing direction of the opposing member;
The insertion hole is provided with a larger width in the pressing direction of the opposing member than the insertion portion,
By inserting the insertion portion into the insertion hole, the fixing member is attached to the high thermal conductivity member so as to sandwich the base material between the high thermal conductivity member and the fixing member,
The fixing member attached to the high thermal conductivity member is fixed to the base material, and the insertion portion forms the insertion hole in a state in which the facing member presses the high thermal conductivity member via the belt member. A nip forming member, wherein the nip forming member is arranged at a non-contact position with respect to the wall surface portion in the pressing direction and the opposite direction thereof.
前記挿入部および前記挿入孔は、前記固定部材と前記高熱伝導部材の前記ベルト部材の回転方向上流側および下流側にそれぞれ設けられ、
前記加圧状態で、前記対向部材の加圧方向において、前記加圧方向上流側における前記基材と前記高熱伝導部材との当接位置からの各距離として、前記ベルト部材の回転方向上流側の挿入孔を形成する壁面部の前記加圧方向上流側部分までの距離を距離Ｌａ、前記ベルト部材の回転方向下流側の挿入孔を形成する壁面部の前記加圧方向上流側部分までの距離を距離Ｌｅ、前記ベルト部材の回転方向上流側の挿入部の前記加圧方向上流側部分までの距離を距離Ｌｂ、前記ベルト部材の回転方向下流側の挿入部の前記加圧方向上流側部分までの距離を距離Ｌｆ、前記距離Ｌｂに前記ベルト部材の回転方向上流側の挿入部の前記加圧方向の厚みを加算した距離をＬｃ、前記距離Ｌｆに前記ベルト部材の回転方向下流側の挿入部の前記加圧方向の厚みを加算した距離を距離Ｌｇ、前記距離Ｌａに前記ベルト部材の回転方向上流側の挿入孔の前記加圧方向の幅を加算した距離をＬｄ、前記距離Ｌｅに前記ベルト部材の回転方向下流側の挿入孔の前記加圧方向の幅を加算した距離を距離Ｌｈとすると、
距離Ｌｂは距離Ｌａよりも大きく、かつ、距離Ｌｄは距離Ｌｃよりも大きいことを第１の寸法関係とし、
距離Ｌｆは距離Ｌｅよりも大きく、かつ、距離Ｌｈは距離Ｌｇよりも大きいことを第２の寸法関係とすると、
第１の寸法関係および第２の寸法関係の少なくともいずれか一方を満たす請求項１記載のニップ形成部材。 In a state in which the high thermal conductivity member is pressed by the opposing member via the belt member, the base material abuts the high thermal conductivity member on the upstream side of the pressing direction of the opposing member, and contacting the fixing member on the downstream side in the pressurizing direction of the member;
The insertion portion and the insertion hole are provided on upstream and downstream sides of the fixed member and the high thermal conductivity member in the rotation direction of the belt member, respectively,
In the pressurized state, in the pressurizing direction of the opposing member, each distance from the contact position between the base material and the high heat conductive member on the upstream side in the pressurizing direction is La is the distance from the wall surface forming the insertion hole to the pressure direction upstream portion, and the distance from the wall surface portion forming the insertion hole on the downstream side in the rotation direction of the belt member to the pressure direction upstream portion. The distance Le is the distance from the upstream insertion portion in the rotation direction of the belt member to the upstream portion in the pressure direction. Lc is the distance obtained by adding the thickness of the insertion portion on the upstream side in the rotation direction of the belt member in the pressing direction to the distance Lb, and the distance Lf is the thickness of the insertion portion on the downstream side in the rotation direction of the belt member. Lg is the distance obtained by adding the thickness in the pressure direction, Ld is the distance obtained by adding the width of the insertion hole on the upstream side in the rotation direction of the belt member in the pressure direction to the distance La, and the distance Le is added to the belt member. If the distance Lh is the sum of the width of the insertion hole on the downstream side in the rotation direction of the pressure direction,
A first dimensional relationship is that the distance Lb is greater than the distance La and the distance Ld is greater than the distance Lc;
Assuming that the distance Lf is greater than the distance Le and the distance Lh is greater than the distance Lg as the second dimensional relationship,
2. The nip forming member according to claim 1, satisfying at least one of the first dimensional relationship and the second dimensional relationship.
前記高熱伝導部材は、前記ベルト部材の回転方向下流側で長手方向の前記突出部に対応する位置に、当該突出部との接触を避けるための逃げ部を有する請求項１から７いずれか１項に記載のニップ形成部材。 the base member has a protruding portion that protrudes toward the downstream side in a part of the longitudinal direction on the downstream side in the rotation direction of the belt member;
8. Any one of claims 1 to 7, wherein the high thermal conductivity member has a recess for avoiding contact with the projecting portion at a position corresponding to the projecting portion in the longitudinal direction on the downstream side in the rotation direction of the belt member. The nip forming member according to .
前記対向部材と、
前記定着ベルトを加熱するための加熱部材と、
前記定着ベルトを介して前記対向部材との間に定着ニップを形成する請求項１から８いずれか１項に記載のニップ形成部材とを備えた定着装置。 a fixing belt as the belt member;
the opposing member;
a heating member for heating the fixing belt;
9 . A fixing device comprising the nip forming member according to claim 1 , which forms a fixing nip with the facing member via the fixing belt.
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