Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

JP2024129472A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

定着装置及び画像形成装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2024129472A
JP2024129472A JP2023038702A JP2023038702A JP2024129472A JP 2024129472 A JP2024129472 A JP 2024129472A JP 2023038702 A JP2023038702 A JP 2023038702A JP 2023038702 A JP2023038702 A JP 2023038702A JP 2024129472 A JP2024129472 A JP 2024129472A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
adhesive
fixing
sliding sheet
area
fixing device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2023038702A
Other languages
English (en)
Inventor
有信 吉浦
岳誠 長谷
大輔 井上
賢太郎 山下
尚吾 中本
元孝 岩間
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2023038702A priority Critical patent/JP2024129472A/ja
Priority to US18/592,544 priority patent/US20240310759A1/en
Publication of JP2024129472A publication Critical patent/JP2024129472A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2017Structural details of the fixing unit in general, e.g. cooling means, heat shielding means
    • G03G15/2025Structural details of the fixing unit in general, e.g. cooling means, heat shielding means with special means for lubricating and/or cleaning the fixing unit, e.g. applying offset preventing fluid
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2053Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2064Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat combined with pressure

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Abstract

【課題】摺動シートに無理な力が掛からず断裂等のおそれがなく、低コストで潤滑剤の端部漏れを抑制可能な定着装置を提供する。【解決手段】回転可能な無端状の定着部材(定着ベルト81)と、定着部材を加熱する熱源82と、定着部材の外周面に当接する加圧部材(加圧ローラ83)と、定着部材の内部に配置され、定着部材と加圧部材との間にニップ部Nを形成するニップ形成部材86とを備える定着装置であって、ニップ形成部材の定着部材側の表面に接着部材を介して摺動シート67を貼り付け、接着部材の接着領域を、定着部材の軸線方向に沿った摺動シート67の幅方向の中央部で広くすると共に両端部で狭くしたことを特徴とする。【選択図】図9

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。
一般に、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に用いられる定着装置として、無端筒状の定着部材(定着ベルト)と、加圧部材と、を備えたものが知られている。このような定着装置では、定着部材と加圧部材とによってニップ部が形成され、ニップ部においてトナーを加圧及び加熱することにより、記録紙に定着させるようにしている。
このような定着装置では、定着ベルトの内面に潤滑剤を塗布し、定着ベルトを、その内側に配置されるニップ形成部材に対して摺動させやすくしたものが提案されている(例えば、特許文献1(特開2019-168626号公報)参照)。特許文献1に記載された定着装置では、織物製の摺動シートをニップ形成部材の定着ベルト側に配設している。
そして、潤滑剤の端部漏れを抑制するために、摺動シートの経糸を、幅方向中央部に配置されたものを除き、定着ベルトの回転方向における上流側から下流側に向かうにしたがって、幅方向の端部から中央部に向かうように傾斜して延在させている。傾斜した経糸を潤滑剤の案内部として利用することで、潤滑剤が定着ベルトの端部から漏れるのを抑制し、潤滑剤枯渇による摺動負荷の増大を抑制するようにしている。
また、特許文献2(特開2020-13015号公報)の発明は、定着ベルトの回転方向上流側においてニップ形成部材に対する摺動シートの係止部を、摺動シートの幅方向中央部にのみ形成し、幅方向両端部は支持フリーの状態にしている。こうすることで、摺動シートの幅方向両端部分が、定着ベルトの回転方向下流側にいくにつれて、幅方向中央部に引き寄せられるようにしている。
これにより、図10のように摺動シートの織り目(経糸)tが幅方向中央側に傾斜し、潤滑剤も織り目tにガイドされるように幅方向中央側に流れるようにしている。したがって、潤滑剤がニップ形成部材の両端部から流出するのを抑制することができる。
しかしながら、特許文献1の経糸を傾斜させた摺動シートは製造法が特殊になり、また経糸の傾斜湾曲量を適正管理する必要性等もあってコストアップに繋がるという課題があった。また、特許文献2のように摺動シートの上流側の幅方向中央部のみを部分的に係止する構成では、シートの係止部に無理な力が掛かりやすく、係止部においてシートの断裂等が発生するおそれがあるという課題があった。
そこで本発明は、摺動シートに無理な力が掛からず断裂等のおそれがなく、低コストで潤滑剤の端部漏れを抑制可能な定着装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するため、本発明の定着装置は、回転可能な無端状の定着部材と、前記定着部材を加熱する熱源と、前記定着部材の外周面に当接する加圧部材と、前記定着部材の内部に配置され、前記定着部材と前記加圧部材との間にニップ部を形成するニップ形成部材とを備える定着装置であって、前記ニップ形成部材の前記定着部材側の表面に接着部材を介して摺動シートを貼り付け、前記接着部材の接着領域を、前記定着部材の軸線方向に沿った前記摺動シートの幅方向の中央部で広くすると共に両端部で狭くしたことを特徴とする。
本発明によれば、摺動シートに無理な力が掛からず断裂等のおそれがなく、低コストで潤滑剤の端部漏れを抑制可能な定着装置が得られる。
画像形成装置の一実施形態であるカラープリンタの断面を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る第1の定着装置を示す断面構成図である。 本発明の一実施形態に係る第2の定着装置を示す断面構成図である。 本発明の一実施形態に係る第3の定着装置を示す断面構成図である。 本発明の一実施形態に係る遮光部材の展開図である。 (a)(b)は遮光部材の配置例を示し、上段は斜視図であり、下段は断面構成図である。 本発明の一実施形態に係るニップ形成部材の分解斜視図である。 本発明の一実施形態に係るニップ形成部材の拡大斜視図である。 本発明の実施形態を示すものであって、摺動シートを均熱部材に接着する接着領域の図である。 従来の定着装置において摺動シートに塗布された潤滑剤の流れを説明する模式図である。
●画像形成装置
図1は、画像形成装置の一実施形態であるカラープリンタの断面を示す模式図である。本カラープリンタは、複数の色画像を形成する作像部がベルトの展張方向に沿って並置されたタンデム方式であるが、本発明はこの方式に限らない。また、プリンタだけではなく複写機やファクシミリ装置などを対象とすることも可能である。
図1に示すように、画像形成装置1の中心部には、像担持体である感光体20Y、20C、20M、20Bkが並設されている。各感光体20Y、20C、20M、20Bkは、それぞれイエロー(Y)、シアン(C)、マゼンタ(M)、ブラック(Bk)に対応する画像を形成可能である。なお、これら画像形成手段は現像剤(トナー)色の違い以外はそれぞれ同一の構成であるため、以下の説明では参照符号におけるY、C、M及びBkの添え字を適宜省略して説明する。
各感光体20の周りに、帯電部材30、現像装置40及びクリーニング手段50が設けられている。この感光体20は時計回りに回転駆動し、感光体20の表面には帯電部材30が圧接されていて、この帯電部材30は、感光体20の回転駆動に伴い従動回転する。また、この帯電部材30には、高圧電源により所定のバイアス電圧が印加され、回転駆動する感光体20の表面を一様に帯電できる。なお、これら感光体20、帯電部材30、現像装置40及びクリーニング手段50は、各々画像形成装置1から着脱自在に配置されている。
4つの感光体20の斜め下方には、これらに平行して露光装置8が設けられている。この露光装置8は、光源、ポリゴンミラー、f-θレンズ、反射ミラーなどの構成部材を有する。
露光装置8は、各色トナーの画像データに応じて形成された画像情報に基づいて、帯電部材30により帯電させられた各感光体20を露光し、それぞれの感光体20上に静電潜像を作り出す。この露光装置8を用いて感光体20上に形成された静電潜像は、感光体20の回転により現像装置40を通るときに各色トナーが付与されることで現像され、顕像化される。
なお、画像形成装置1の内部の上方には、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの各色トナーが充填されたトナーボトル9Y、9C、9M及び9Bkが配置されている。これらトナーボトル9Y、9C、9M及び9Bkから図示しない搬送経路を介して、所定の補給量のトナーがそれぞれ各色の現像装置40Y、40C、40M及び40Bkに補給される。
さらに、各画像形成手段の感光体20に対向して、中間転写体として構成された無端ベルト状の中間転写ベルト11が配置され、この中間転写ベルト11の表面には各感光体20が当接している。中間転写ベルト11は、複数の支持ローラ(例えば、支持ローラ72,73など)に巻き掛けられて構成されている。
図示した例では、支持ローラ73が、図示しない駆動源としての駆動モータと連結されており、この駆動モータの駆動によって中間転写ベルト11は図中反時計回りに回転移動し、これに伴って従動回転可能な支持ローラ73も回転する。また、中間転写ベルト11の内側には、ベルトを挟んで感光体20に対向して位置する一次転写ローラ12が配置されている。
この一次転写ローラ12に高圧電源から一次転写バイアスが印加され、現像装置40により顕像化されたトナー像が中間転写ベルト11に一次転写される。なお、一次転写されずに感光体20上に残された一次転写残トナーは、感光体20による次の画像形成動作に備えるためにクリーニング手段50により除去され、感光体20上におけるトナーは完全に除去される。
さらに、中間転写ベルト11の駆動方向下流側に、二次転写装置としての二次転写ローラ5が設けられている。この二次転写ローラ5は、中間転写ベルト11を挟んで支持ローラ72と対向しており、二次転写ローラ5と支持ローラ72とで中間転写ベルト11を介して二次転写ニップ部を形成している。
また、画像形成装置1は、記録材である用紙Sの積載部としてのシート給紙装置61、給送ローラ3に加え、レジストローラ対4などを備える。さらに、二次転写ローラ5から見て用紙Sの搬送方向下流側には、定着装置100及び排紙ローラ対7が設けられている。
●画像形成動作
続いて、画像形成動作について説明する。まず、感光体20が駆動源により時計回りに回転駆動され、このとき感光体20表面に図示しない除電装置からの光が照射されて表面電位が初期化される。
次に、感光体20の表面は、帯電部材30によって所定の極性に一様に帯電される。次いで、感光体20表面には露光装置8からのレーザ光が照射され、これによって感光体20表面に静電潜像が形成される。
このとき各感光体20に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各トナー色情報に分解した単色の画像情報である。そして、感光体20上に形成された静電潜像は、現像装置40を通る際に現像装置40からの各色トナー(現像剤)が付与され、顕像化されたトナー像として可視化される。
また、中間転写ベルト11は、図中反時計回りに走行駆動させられる一方、一次転写ローラ12には、感光体20上に形成されたトナー像のトナー帯電極性と逆極性の一次転写電圧が印加される。
これにより、感光体20と中間転写ベルト11との間に転写電界が形成され、感光体20上のトナー像が、その感光体20と同期して回転駆動される中間転写ベルト11上に静電的に一次転写される。このようにして、一次転写される各色トナー像は、中間転写ベルト11の搬送方向上流側から逐次タイミングを併せて中間転写ベルト11上に重ね合わされ、所望のフルカラー画像が形成される。
一方、画像形成される用紙Sは、シート給紙装置61に積載された用紙束から給送ローラ3などの搬送部材によってレジストローラ対4まで一枚ごとに分離されて給送される。その際、搬送された用紙Sの先端は、回転駆動を開始していないレジストローラ対4のニップ部に突き当たり、ループを形成し、用紙Sのレジストレーションが行われる。
その後、中間転写ベルト11上に担持されたフルカラートナー像とのタイミングを図って、レジストローラ対4の回転駆動が開始される。そして、支持ローラ72と二次転写ローラ5で構成される二次転写ニップ部に向けて用紙Sが送出される。
本実施形態では、二次転写ローラ5に中間転写ベルト11表面におけるトナー像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、これにより中間転写ベルト11表面に形成されたフルカラートナー像が用紙S上に一括して転写される。次に、トナー像を転写された用紙Sは定着装置100まで搬送され、定着装置100を通過するときに熱と圧力を加えられ、永久画像としてトナー像が用紙Sに定着される。
そして、用紙Sは、排紙ローラ対7を介して排紙トレイ17などの用紙排出部に排出され、画像形成動作が完了する。なお、二次転写ニップ部で転写されずに中間転写ベルト11上に残留した残留トナーは、中間転写ベルトクリーニング手段13により取り除かれ回収される。
以上の説明は、用紙S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、感光体20のいずれか1つを使用して単色画像を形成したり、2色又は3色の画像を形成したりすることもできる。また、本実施形態のプリンタを用いてモノクロ印刷をする場合には、感光体20Bk上にのみ静電潜像を形成して同手段によって現像して用紙Sに転写し、定着装置100で定着すればよい。
●第1の定着装置
図2は、本発明の一実施形態に係る定着装置を示す断面構成図(その1)である。定着装置100は、回転可能な無端状の定着ベルト81と、定着ベルト81を加熱する熱源82(ハロゲンヒータ)と、定着ベルト81の外周面に当接する加圧部材である加圧ローラ83とを備える。
また、定着ベルト81内には、定着ベルト81の内面と摺動シートを介して間接的に摺動するニップ形成部材86が設けられている。このニップ形成部材86は、定着ベルト81を介して対向する加圧ローラ83とともにニップ部Nを形成する。
なお、図2ではニップ部Nが平坦形状であるが、凹形状やその他の形状であってもよい。ニップ部Nが凹形状である場合、記録材先端の排出方向が加圧ローラ83寄りになり、分離性が向上するのでジャムの発生が抑制される。
定着ベルト81は、ニッケルやSUSなどの金属ベルトやポリイミドなどの樹脂材料を用いた無端ベルト、又はフィルムを用いることができる。定着ベルト81の表層は、PFA又はPTFE層などの離型層を有し、トナーが付着しないように離型性を持たせている。
定着ベルト81の基材とPFA又はPTFE層の間には、シリコーンゴム層などで形成された弾性層があることが望ましい。シリコーンゴム層がない場合、熱容量が小さくなり、定着性が向上する。
しかし、未定着画像を押し潰して定着させる際、ベルト表面の微小な凹凸が画像に転写され、画像のベタ部にユズ肌状の光沢ムラ(ユズ肌画像)が残るおそれがある。これを改善するにはシリコーンゴム層を100μm以上設ければよく、シリコーンゴム層の変形により、微小な凹凸が吸収されユズ肌画像を改善できる。
また、定着ベルト81の内部には、ニップ部Nを支持するための支持部材87(ステー)が設けられている。これにより、加圧ローラ83の圧力によるニップ形成部材86の撓みが防止され、軸方向で均一なニップ幅が得られる。
この支持部材87は、両端部で保持部材88(フランジ)に保持固定され、位置決めされている。さらに、熱源82と支持部材87の間に反射部材89が設けられており、熱源82からの輻射熱により支持部材87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。ここで、反射部材89を設ける代わりに、支持部材87の表面に断熱処理又は鏡面処理を行っても同様の効果を得ることができる。
なお、熱源82は、図示したハロゲンヒータでもよいが、IH、抵抗発熱体、又はカーボンヒータなどであってもよい。
加圧ローラ83は、芯金84と弾性ゴム層85とを有し、離型性を得るために表面に離型層(PFA又はPTFE層)が設けてある。加圧ローラ83は、画像形成装置1に設けられたモータなどの駆動源からギヤを介して駆動力が伝達され回転する。
また、加圧ローラ83はスプリングなどにより定着ベルト81側に押し付けられ、弾性ゴム層85が押し潰されて変形することにより、所定のニップ幅を有する。加圧ローラ83は中空のローラであってもよく、加圧ローラ83の内部にハロゲンヒータなどの加熱源を有してもよい。
弾性ゴム層85はソリッドゴムでもよいが、加圧ローラ83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81の熱が奪われにくくなるので、より望ましい。
加圧ローラ83が駆動源により回転すると、ニップ部Nで定着ベルト81に駆動力が伝達されることにより、定着ベルト81が連れ回り回転する。定着ベルト81は、ニップ部Nで挟み込まれて回転し、ニップ部N以外では両端部で保持部材88(フランジ)にガイドされ、走行する。
上記のような構成により、安価で、ウォームアップの速い定着装置を実現することができる。
●第2の定着装置
図3は、本発明の一実施形態に係る定着装置を示す断面構成図(その2)である。図3において、図2と同一物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
先の図2の実施形態では、熱源82がハロゲンヒータ1本で構成されているのに対し、本実施形態では用紙幅対応のため、熱源82aがハロゲンヒータ3本で構成されている。3本のハロゲンヒータはそれぞれの発光箇所が異なるため、記録材のサイズに応じて点灯させるヒータを選択し、対応する範囲の定着ベルト81の加熱を行うことができる。これにより生産性を向上させ、省エネルギーを実現できる。
●第3の定着装置
図4は、本発明の一実施形態に係る定着装置を示す断面構成図(その3)である。図4において、図2、3と同一物には同一符号を付してその詳細な説明は省略する。
図4に示す定着装置100bは、図3の構成に遮光部材90を加えた構成である。遮光部材90は、図5に示すように段付きの形状を有し、記録材のサイズ(紙幅)に応じた遮光面積を有する。
●遮光部材
図6は遮光部材の配置例を示し、上段は斜視図であり、下段は断面構成図である。(a)はA3サイズの記録材が通紙される例であり、(b)はハガキサイズの記録材が通紙される例である。遮光部材90は、定着ベルト81の内側に沿って非接触で各紙幅に対応した位置に回動し、加熱に不必要な領域を遮光する。
遮光部材90を用いて遮光することにより、紙幅の狭い記録材を連続通紙した場合でも、非通紙領域が過昇温状態にならない。また、過昇温を抑えるために生産性を落とさなくてもよい。
ここで「非通紙領域」とは、当該定着装置で用いられる記録材のうち、幅方向が最大の記録材(最大用紙幅を有する記録材)が通過しない領域を意味する。また、遮光部材90を設けることにより、熱源82bを構成するハロゲンヒータの本数を低減させることができる(本実施形態の熱源82bは、2本のハロゲンヒータとした)。
●ニップ形成部材
図7は、本発明の一実施形態に係るニップ形成部材の分解斜視図である。本構成は上記の非通紙領域の過昇温を低減することを目的とし、熱源の削減(ハロゲンヒータを2本に削減)と、遮光部材90の代用機能を有する。そのため、遮光部材90及びそれを駆動させる駆動部が不要となり、大幅なコスト削減ができる。
ニップ形成部材86は、図7に示すように、第1の熱移動手段としての均熱部材66と、この均熱部材66に備わる摺動シート67とを備える。そして、定着ベルト81が回転する際、この摺動シート67に対し定着ベルト81が摺動することで、定着ベルト81に生じる駆動トルクが低減され、定着ベルト81への摩擦力による負荷が軽減される。
均熱部材66は、熱伝導率の高い材料、例えば銅からなり、定着ベルト81の長手方向に亘って形成される。そして、定着ベルト81の非通紙部に過剰に蓄積する熱を吸熱し、長手方向へ熱を移動させることができる。
図8は、本発明の一実施形態に係るニップ形成部材の拡大斜視図である。図8に示すように、均熱部材66は、摺動シート67を介して定着ベルト81に当接する当接部66aと、用紙Sの搬送方向でニップ部Nの入口側にある曲げ部66bと、ニップ部Nの出口側にある曲げ部66cとを有する。曲げ部66b、66cは、それぞれ定着ベルト81の内側に延在して形成されている。
ニップ部Nの入口側にある曲げ部66bの先端は、摺動シート67を掛けて保持する保持部66dを有する。保持部66dは、複数の鋭利な突形状からなっており、定着ベルト81が回転した際、摺動シート67が摺動方向に引っ張られたとしても、保持部66dが摺動シート67を保持する。
保持部66dは、複数の鋭利な突形状からなっており、ニップ部Nを適切に形成できれば、突形状が摺動シート67を貫通しなくてもよい。貫通している場合は、回転による引っ張りに対する保持力がより強固である。また、定着ベルト81が逆回転する仕様の場合は、曲げ部66cの先端にも同様の保持部を設けることが有効である。
図7に戻り、説明を続ける。図7に示すように、ニップ形成部材86は、第1断熱部材77aと、第2断熱部材77bと、第1吸熱部材76と、第2吸熱部材75とを有する。
第1断熱部材77aは、均熱部材66より熱伝導率の低い、例えば樹脂からなり、定着ベルト81の長手方向に部分的に延在し、均熱部材66と第2吸熱部材75の間で、第1吸熱部材76が存しない位置に配置されている。第1断熱部材77aを有することで、定着ベルト81の熱を過剰に吸収することを回避する。
その結果、通紙部での温度落ち込みを防げる。また、ウォームアップ時間の短縮や消費電力の削減を図れる。
第2断熱部材77bは、均熱部材66より熱伝導率の低い、例えば樹脂からなり、均熱部材66と第1吸熱部材76の間に設けられる。第2断熱部材77bを設けることにより、均熱部材66から第1吸熱部材76を介する第2吸熱部材75への熱移動量を減らすことができる。
なお、第2断熱部材77bは、厚くしすぎると、定着ベルト81に蓄積された熱が第2吸熱部材75に移動しなくなるため、非通紙部温度上昇が発生し易くなる。そのため、第2断熱部材77bの厚みや長さは、発生する非通紙部温度上昇の大きさに応じて最適化する必要があるが、その厚みは第1断熱部材77aの厚みより小さい。
第2吸熱部材75は、第1断熱部材77a及び第2断熱部材77bよりも熱伝導率の大きい材料からなり、定着ベルト81の長手方向に延在し、第1断熱部材77a及び第1吸熱部材76に当接して配置されている。第1吸熱部材76も、第1断熱部材77a及び第2断熱部材77bよりも熱伝導率の大きい材料から成り、定着ベルト81の長手方向に部分的に延在し、第2断熱部材77bと第2吸熱部材75の間に配置されている。
特に、第1吸熱部材76は、定着ベルト81の中央領域以外に対応する位置、すなわち、定着ベルト81の非通紙部温度上昇の発生位置に対応して設けられる。なお、本実施形態では、第1吸熱部材76は、非通紙領域に対応して設けられているが、この態様に限定されず、第1吸熱部材76の長手方向で通紙領域に対応する位置まで延伸して設けてもよい。
均熱部材66は、その長手方向への熱移動を促進して、定着ベルト81を均熱化し、非通紙部温度上昇を抑える機能を有する。これに対し、第1吸熱部材76,第2吸熱部材75は、厚み方向への熱移動を促進し、熱を吸収する役割を有する。すなわち、第1吸熱部材76,第2吸熱部材75は、均熱部材66の熱容量不足を補うものであり、特に第2吸熱部材75は大きい熱容量を有するか、又は放熱量を高めるために大きい表面積を有することが望ましい。
これら吸熱部材、断熱部材、及び曲げ部66b,66cとで、摺動シート67の摺動方向で端部領域を挟持し、摺動シート67をより強固に固定できる。また、通紙部での温度落ち込みを防げる。さらに、ウォームアップ時間の短縮や消費電力の削減を図れる。
●摺動シート
続いて、本発明の特徴的な構成について説明する。一般的に、摺動シート67は定着ベルト81の耐久性を向上させるため、低摩擦特性の材料で構成するとともに、潤滑剤を塗布することが多い。潤滑剤は低粘度の材料が使用されるが、流動性が高いため定着ベルト81から流れ出やすく、摺動負荷(トルク)が増加する問題がある。
また、摺動シート67に塗布された潤滑剤は、長手方向のニップ偏差や摺動シート67の織り目方向などにより、一方向に流れる傾向がある。ここでニップ偏差とは、加圧時の静的荷重偏差や片側駆動方式による駆動時の動的荷重偏差によって生じる圧の偏りである。
潤滑剤が摺動シート67の長手方向で部分的に枯渇すると、長手方向における定着ベルト81の線速変動(定着ベルト81と摺動シート67の摩擦変動)が生じ、記録材にシワといった搬送不良が生じる。さらに、定着ベルト81の寄り速度も増加するので、定着ベルト81の端面への負荷が増大し、寿命が低下するという問題もある。
そこで図9のように、均熱部材66の定着ベルト側表面に対する摺動シート67の接着剤の接着領域を改善した。図9の薄墨部分は接着剤の接着領域を示す。摺動シート67の織り目(経糸)t1は、特に搬送方向の傾斜はなく湾曲のない一般品を採用している。
本実施形態では、摺動シート67の幅方向(長手方向)中央部のニップ入口側と、幅方向両端部のニップ出口側に、両面テープによる接着領域を設けている。接着手段は両面テープに限らず、任意の接着手段を使用可能である。
図9の接着領域の各配置形態により、定着ベルト81が図中矢印方向に回転した際、ニップ入口の摺動シート67の保持力が、長手中央>端部の関係になるようにしている。また、接着領域の大きさを長手中央>端部の関係にし、摺動シートの保持力を中央>端部の関係にしている。
定着ベルト81が回転すると摺動シート67は保持力の高い長手中央部のニップ入口部を起点に撓むため、織り目(経糸)がt1から破線のt2の方向に傾斜する。結果、摺動シート67の傾斜によって潤滑剤が長手端部に向かって流れ漏れるのを抑制でき、潤滑剤枯渇よる摺動負荷の増大を抑制することができる。
●第1実施形態
図9(a)は第1実施形態を示すもので、摺動シート67の接着領域を、幅方向中央部の第1接着領域67aと、幅方向両端部の第2接着領域67bで構成したものである。ここで、摺動シート67の幅方向は定着ベルト81の軸線方向に沿った方向であり、定着ベルト81の回転方向(図9の矢印で示す搬送方向)と直角な方向である。
第1接着領域67aは第2接着領域67bよりも面積が大きい。第1接着領域67aは定着ベルトの回転方向(用紙搬送方向)上流側に配設され、第2接着領域67bは定着ベルトの回転方向(用紙搬送方向)下流側に配設されている。
第1接着領域67aと第2接着領域67bとの間には、摺動シート67の幅方向に延びる間隙Gが形成されている。摺動シート67の薄墨を付した部分以外の白地部分は、間隙G部分を含めて、均熱部材66に対する摺動シート67の非接着領域である。図9(b)(c)(d)も同様である。
●第2実施形態
図9(b)は第2実施形態を示すもので、摺動シート67の接着領域67cを、幅方向中央部の第1接着領域部67c1と、幅方向両端部の第2接着領域部67c2で構成したものである。第1接着領域部67c1と第2接着領域部67c2は摺動シート67の幅方向に連続している。
第1接着領域部67c1は第2接着領域部67c2よりも面積が大きい。第1接着領域部67c1は定着ベルトの回転方向(用紙搬送方向)上流側に配設され、第2接着領域部67c2は定着ベルトの回転方向(用紙搬送方向)下流側に配設されている。
第1接着領域部67c1と第2接着領域部67c2が一体の場合、摺動シート67の長手方向の保持力差は小さくなる。このため、定着ベルト駆動時の摺動シート67の経糸傾斜は小さくなり、潤滑剤の漏れ抑制効果は小さくなる。
しかし、両面テープの部品数アップによる管理費アップの抑制や組立性の簡易化を図れるという利点がある。定着ベルト摺動負荷は、線速、摺動範囲、温度など複数の因子が影響するため、定着装置の構成や条件に応じて、適宜両面テープの接着領域の形状を最適化することが望ましい。
●第3実施形態
図9(c)は第3実施形態を示すもので、摺動シート67の接着領域67dを、幅方向中央部の第1接着領域部67d1と、幅方向両端部の第2接着領域部67d2で構成したものである。第1接着領域部67d1と第2接着領域部67d2は、定着ベルトの回転方向上流側に凸状となる円弧状に連続形成されている。
第1接着領域部67d1は第2接着領域部67d2よりも面積が大きい。第1接着領域部67d1は定着ベルトの回転方向(用紙搬送方向)上流側に配設され、第2接着領域部67d2は定着ベルトの回転方向(用紙搬送方向)下流側に配設されている。定着ベルトの回転方向上流側に凸状となる円弧状の接着領域を形成しているので、摺動シート67の経糸傾斜(t1⇒t2)を大きくすることができ、潤滑剤の端部漏れ抑制効果を更に向上することができる。
●第4実施形態
図9(d)は第4実施形態を示すもので、摺動シート67の接着領域を、幅方向中央部の第1接着領域67eと、幅方向両端部の第2接着領域67fで構成したものである。第1接着領域67eは第2接着領域67fよりも面積が大きい。第1接着領域67eは定着ベルトの回転方向(用紙搬送方向)上流側に配設され、第2接着領域67fは定着ベルトの回転方向(用紙搬送方向)下流側に配設されている。
第1接着領域67eと第2接着領域67eとの間には、摺動シート67の幅方向に延びる間隙Gが形成されている。当該間隙Gは、定着ベルトの回転方向下流側であって均熱部材66の長手方向中央側にテーパ状に傾斜した非接着領域を形成する。このようなテーパ状の非接着領域を形成することで、摺動シート67の経糸傾斜(t1⇒t2)を大きくすることができ、潤滑剤の端部漏れ抑制効果を更に向上することができる。また、非接着領域が潤滑剤の案内路としても機能するので、端部漏れ抑制効果を更に向上することができる。
図9の薄墨部分で示す接着領域は、いずれも、摺動シート67の幅方向中央部では広く両端部では狭い。しだがって、均熱部材66に対する摺動シート67の接着力が、摺動シート67の幅方向中央部では強く両端部では弱い。このため、摺動シート67に対して定着ベルトの回転方向の摩擦力が作用すると、摺動シート67の幅方向両端部の下流側が、幅方向中央側に引き寄せられる。
このため、摺動シート67の実線で示す当初の織り目t1が、破線で示す織り目t2のように、幅方向中央側に傾斜ないし湾曲する。この長手方向中央部に向く織り目(経糸)t2は、図10と同様に、摺動シート67に含浸された潤滑剤を均熱部材66の当接部66aの長手方向中央部に移動させる流路を形成するため、均熱部材66の端部から潤滑剤の流れ出しを防止できる。
したがって、摺動負荷(トルク)を低減させ、駆動系の長寿命化や線速変動(定着スリーブスリップ)による搬送不良を防止できる。さらに、他部品への潤滑剤の転移(汚れ)も防止できる。
また、本発明の実施形態によれば、特許文献2のように摺動シートを部分的に係止する従来の構成に比べて摺動シートに無理な力が掛からないため断裂等のおそれがない。また、摺動シート67の接着領域を図9のように変更するだけでよいので、低コストで潤滑剤の端部漏れを抑制可能な定着装置が得られる。
なお、前述したように定着ベルト81は加圧ローラ83の回転に連れ回り回転する。加圧ローラ83は、通常、一端側に駆動ギヤや駆動モータが配設される。このように片側駆動方式では駆動ギヤの反力の影響で摺動シートの反駆動側の方が、潤滑剤の端部漏れを起こしやすい。したがって、織り目t2の傾斜・湾曲は反駆動側でより大きくなるように、接着領域の面積を反駆動側で低減するのが望ましい。
以上、実施形態を用いて本発明を詳細に説明した。この実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して使用できる。また、定着装置及び画像形成装置としては、本発明を適用可能であれば任意な構成を採用可能である。画像形成装置としては複写機あるいはプリンタに限らず、ファクシミリや複数の機能を備える複合機であってもよい。
[0089]
<付記>
以下、本発明の好ましい態様について付記する。
<第1態様>
第1態様は、回転可能な無端状の定着部材と、前記定着部材を加熱する熱源と、前記定着部材の外周面に当接する加圧部材と、前記定着部材の内部に配置され、前記定着部材と前記加圧部材との間にニップ部を形成するニップ形成部材とを備える定着装置であって、前記ニップ形成部材の前記定着部材側の表面に接着部材を介して摺動シートを貼り付け、前記接着部材の接着領域を、前記定着部材の軸線方向に沿った前記摺動シートの幅方向の中央部で広くすると共に両端部で狭くしたことを特徴とする定着装置である。
である。
<第2態様>
第2態様は、前記接着領域が、前記摺動シートの幅方向中央部の面積が大きい第1接着領域と、幅方向両端部の面積が小さい第2接着領域を有することを特徴とする第1態様の定着装置である。
<第3態様>
第3態様は、前記第1接着領域と前記第2接着領域との間に非接着領域が形成されていることを特徴とする第2態様の定着装置である。
<第4態様>
第4態様は、前記第1接着領域が前記定着部材の回転方向上流側に配置され、前記第2接着領域が前記定着部材の回転方向下流側に配置されていることを特徴とする第2態様又は第3態様の定着装置である。
<第5態様>
第5態様は、前記接着領域が、前記摺動シートの幅方向中央部の面積が大きい第1接着領域部と、幅方向両端部の面積が小さい第2接着領域部を有し、前記第1接着領域部の長手方向両端に前記第2接着領域部が連続していることを特徴とする第1態様の定着装置である。
<第6態様>
第6態様は、前記第1接着領域部が前記定着部材の回転方向上流側に配置され、前記第2接着領域部が前記定着部材の回転方向下流側に配置されていることを特徴とする第5態様の定着装置である。
<第7態様>
第7態様は、前記第1接着領域部と前記第2接着領域部が、前記定着部材の回転方向上流側に凸状となる円弧状に連続形成されていることを特徴とする第5態様又は第6態様の定着装置である。
<第8態様>
第8態様は、前記接着領域が、前記摺動シートの幅方向中央部の面積が大きい第1接着領域と、幅方向両端部の面積が小さい第2接着領域を有し、前記第1接着領域と前記第2接着領域との間に、前記定着部材の回転方向上流側であって前記ニップ形成部材の長手方向中央側に傾斜した非接着領域が形成されすることを特徴とする第1態様の定着装置である。
<第9態様>
第9態様は、前記摺動シートの織り目が、前記摺動シートに含浸された潤滑剤を長手方向中央部に移動させる流路を形成することを特徴とする第1態様から第8態様のいずれか1の態様の定着装置である。
<第10態様>
第10態様は、第1態様から第9態様のいずれか1の態様の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
1:画像形成装置 3:給送ローラ
4:レジストローラ対 5:二次転写ローラ
7:排紙ローラ対 8:露光装置
9Y、9M、9C、9Bk:トナーボトル 11:中間転写ベルト
12Y、12M、12C、12Bk:一次転写ローラ 13:中間転写ベルトクリーニング手段
17:排紙トレイ 20Y、20M、20C、20Bk:感光体
30Y、30M、30C、30Bk:帯電部材 40Y、40M、40C、40Bk:現像装置
50Y、50M、50C、50Bk:クリーニング手段 61:シート給紙装置
66:均熱部材 66a:当接部
66b、66c:曲げ部 66d:保持部
67:摺動シート 67a:第1接着領域
67b:第2接着領域 67c:接着領域
67c1:第1接着領域部 67c2:第2接着領域部
67d:接着領域 67d1:第1接着領域部
67d2:第2接着領域部 67e:第1接着領域
67f:第2接着領域 72、73:支持ローラ
75:第2吸熱部材 76:第1吸熱部材
77a:第1断熱部材 77b:第2断熱部材
81:定着ベルト 82、82a、82b:熱源
83:加圧ローラ 84:芯金
85:弾性ゴム層 86:ニップ形成部材
87:支持部材 88:保持部材
89:反射部材 90:遮光部材
100、100a、100b:定着装置 G:間隙
N:ニップ部 S:用紙(記録材)
t、t1、t2:織り目
特開2019-168626号公報 特開2020-13015号公報

Claims (10)

  1. 回転可能な無端状の定着部材と、前記定着部材を加熱する熱源と、前記定着部材の外周面に当接する加圧部材と、前記定着部材の内部に配置され、前記定着部材と前記加圧部材との間にニップ部を形成するニップ形成部材とを備える定着装置であって、
    前記ニップ形成部材の前記定着部材側の表面に接着部材を介して摺動シートを貼り付け、
    前記接着部材の接着領域を、前記定着部材の軸線方向に沿った前記摺動シートの幅方向の中央部で広くすると共に両端部で狭くしたことを特徴とする定着装置。
  2. 前記接着領域が、前記摺動シートの幅方向中央部の面積が大きい第1接着領域と、幅方向両端部の面積が小さい第2接着領域を有することを特徴とする請求項1の定着装置。
  3. 前記第1接着領域と前記第2接着領域との間に非接着領域が形成されていることを特徴とする請求項2の定着装置。
  4. 前記第1接着領域が前記定着部材の回転方向上流側に配置され、前記第2接着領域が前記定着部材の回転方向下流側に配置されていることを特徴とする請求項3の定着装置。
  5. 前記接着領域が、前記摺動シートの幅方向中央部の面積が大きい第1接着領域部と、幅方向両端部の面積が小さい第2接着領域部を有し、前記第1接着領域部の長手方向両端に前記第2接着領域部が連続していることを特徴とする請求項1の定着装置。
  6. 前記第1接着領域部が前記定着部材の回転方向上流側に配置され、前記第2接着領域部が前記定着部材の回転方向下流側に配置されていることを特徴とする請求項5の定着装置。
  7. 前記第1接着領域部と前記第2接着領域部が、前記定着部材の回転方向上流側に凸状となる円弧状に連続形成されていることを特徴とする請求項6の定着装置。
  8. 前記接着領域が、前記摺動シートの幅方向中央部の面積が大きい第1接着領域と、幅方向両端部の面積が小さい第2接着領域を有し、
    前記第1接着領域と前記第2接着領域との間に、前記定着部材の回転方向上流側であって前記ニップ形成部材の長手方向中央側に傾斜した非接着領域が形成されすることを特徴とする請求項2の定着装置。
  9. 前記摺動シートの織り目が、前記摺動シートに含浸された潤滑剤を長手方向中央部に移動させる流路を形成することを特徴とする請求項1から8のいずれか1項の定着装置。
  10. 請求項1から8のいずれか1項の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
JP2023038702A 2023-03-13 2023-03-13 定着装置及び画像形成装置 Pending JP2024129472A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023038702A JP2024129472A (ja) 2023-03-13 2023-03-13 定着装置及び画像形成装置
US18/592,544 US20240310759A1 (en) 2023-03-13 2024-03-01 Fixing device and image forming apparatus incorporating the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2023038702A JP2024129472A (ja) 2023-03-13 2023-03-13 定着装置及び画像形成装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2024129472A true JP2024129472A (ja) 2024-09-27

Family

ID=92714887

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023038702A Pending JP2024129472A (ja) 2023-03-13 2023-03-13 定着装置及び画像形成装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US20240310759A1 (ja)
JP (1) JP2024129472A (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
US20240310759A1 (en) 2024-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7127406B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP2014186211A (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP6111657B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
US7457575B2 (en) Fusing device, image forming apparatus, and belt
US8295750B2 (en) Fixing apparatus and image forming apparatus equipped therewith
US9104156B2 (en) Fixing device and image forming apparatus incorporating same
JP2017083520A (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP4196734B2 (ja) ベルト状部材の潤滑装置及びこれを用いた定着装置
CN109116702B (zh) 辊和定影装置
JP2014174370A (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP2017125961A (ja) 定着装置および画像形成装置
JP2009251311A (ja) 定着装置、及びこれを備えた画像形成装置
JP7115092B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP6822117B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP2024129472A (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP4927612B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP3893903B2 (ja) 定着装置及びこれを用いた画像形成装置
JP6962201B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP6299997B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP2004021081A (ja) 定着装置
JP2020144223A (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP7225940B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
JP6102973B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置
CN114114869B (zh) 定影装置及图像形成装置
JP6127603B2 (ja) 定着装置及び画像形成装置