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JP5218331B2 - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

定着装置および画像形成装置 Download PDF

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Description

本発明は,定着装置および画像形成装置に関する。さらに詳細には,定着ベルトの熱容量を低減させることを図った定着装置およびそれを備えた画像形成装置に関するものである。
画像形成装置は,像担持体上に形成した静電潜像にトナーを付与して現像し,そのトナー像を記録媒体に転写して定着することにより画像を得るものである。この定着を行う定着装置には,定着ローラを用いるローラ方式のものや定着ベルトを用いるベルト方式のものがある。ベルト方式の定着装置として,例えば,定着ローラと加熱ローラとに定着ベルトを巻き掛けられているものが特許文献1(図2)や特許文献2(図1)に開示されている。
省エネルギー化が推奨される近年では,ベルト方式の定着装置が注目されている。ベルト方式のものは,定着ローラ自体を加熱する必要があるローラ方式のものに比べて熱容量が小さいからである。そのため,ベルト方式の定着装置を採用することにより,省エネルギー化の実現やウォーミングアップ時間の短縮化が図られることとなる。
特開2002−182502号公報 特開2009−134172号公報
しかし,特許文献1や特許文献2に記載された定着装置においては,定着ローラの径および加熱ローラの径により定着ベルトの必要最低限の長さが決まってしまう。定着ベルトの長さを,定着ローラおよび加熱ローラを巻き掛けるために必要な長さより短くすることができないからである。また,定着ローラと加熱ローラとは,互いに接触しないよう配置する必要があるからである。
一方,定着ローラや加熱ローラの径を小さくしても,定着ベルトの長さを短くすることができる。とはいえ,定着ローラを小さくすれば,十分なニップ幅を得ることが困難となり,十分な定着が行えなくなってしまう。また,定着ベルトの加熱が不充分となるおそれもある。したがって,このままでは定着ベルトの熱容量を小さくし,省エネルギー化を図ることができない。
本発明は,前述した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは,定着ベルトの小型化により省エネルギー化を図った定着装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することである。
この課題の解決を目的としてなされた本発明の定着装置は,定着ローラと,定着ローラに掛けまわされる定着ベルトと,定着ベルトを加熱する熱源と,定着ローラとともに定着ベルトを保持しつつ回転する定着ベルト保持部材と,定着ベルトとともに記録媒体を加圧してトナー像を定着する加圧部材とを有する定着装置において,定着ベルト保持部材は,定着ローラの軸方向に垂直な方向から見て定着ローラの両外側に配置されて対をなしており,定着ベルト保持部材の中心軸と定着ローラの中心軸との距離が,定着ベルト保持部材の半径と定着ローラの半径との和よりも小さいものである。かかる定着装置は,定着ベルトの熱容量が小さい。従来のものより定着ベルトの長さが短いからである。定着ベルトの熱容量が小さいため,ウォーミングアップ時間も短い。また,省エネルギー化を図ることもできる。
上記に記載の定着装置において,定着ベルト保持部材の対にそれぞれ,定着ベルト保持部材よりも少なくとも一部が大径である蛇行規制部材が設けられており,定着ベルトは,蛇行規制部材の対の間に配置されているとよい。蛇行規制部材により,定着ベルトが蛇行することを防止することができるからである。
上記に記載の定着装置において,定着ベルトの内面であって定着ベルトの幅方向の両端に,リング形状の蛇行規制リブが形成されており,定着ベルト保持部材は,定着ベルトの内面を外周面で保持する円板形状の円板部を有するものであり,定着ベルト保持部材の円板部のそれぞれの外側に,定着ベルトの蛇行規制リブが配置されていてもよい。蛇行規制リブにより,定着ベルトが蛇行することを防止することができるからである。
上記に記載の定着装置において,定着ベルトの円筒内面であって定着ベルトの幅方向の両端に,リング形状の蛇行規制リブが形成されており,定着ベルト保持部材は,その外周面で蛇行規制リブの内周面と接するものであり,定着ローラの幅方向の両端部の外側にそれぞれ,定着ベルトの蛇行規制リブが配置されていてもよい。蛇行規制リブにより,定着ベルトが蛇行することを防止することができることに変わりないからである。
上記に記載の定着装置において,装置本体に固定された固定部材の対と,固定部材の対のそれぞれに内輪が固定されたベアリングとを有し,定着ベルト保持部材は,ベアリングの外輪であり,定着ベルトの円筒内面であって定着ベルトの幅方向の両端に,リング形状の蛇行規制リブが形成されており,ベアリングを対として見た全体の外側に,定着ベルトの蛇行規制リブが配置されていてもよい。蛇行規制リブおよびベアリングにより,定着ベルトが蛇行することを防止することができることに変わりないからである。
上記に記載の定着装置において,装置本体に固定された固定部材の対と,固定部材の対のそれぞれに内輪が固定されたベアリングとを有し,定着ベルト保持部材は,ベアリングの外輪であり,定着ベルトが定着ローラとベアリングの外輪とにわたって巻き掛けられていてもよい。このようにしても,定着ベルトが回転できることに変わりないからである。
また,本発明は,上記に記載の定着装置を備えた画像形成装置にも及ぶ。
本発明によれば,定着ベルトの小型化により省エネルギー化を図った定着装置およびそれを備えた画像形成装置が提供されている。
本発明に係る画像形成装置を説明するための概略構成図である。 第1の実施形態に係る定着装置を説明するための正面図である。 図2におけるBB断面を示す断面図である。 第1の実施形態に係る別の定着装置を説明するための正面図である。 従来の定着装置を説明するための正面図である。 第1の実施形態に係る別の定着装置を説明するための断面図である。 第2の実施形態に係る定着装置を説明するための断面図である。 第2の実施形態に係る定着ベルトを説明するための斜視図である。 第2の実施形態に係る別の定着装置を説明するための断面図(その1)である。 第2の実施形態に係る別の定着装置を説明するための断面図(その2)である。
以下,本発明を具体化した実施の形態について,添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
(第1の実施形態)
1.画像形成装置
本形態の画像形成装置100は,図1にその概略構成を示すように,中間転写ベルト101を有する,いわゆるタンデム方式のカラーコピー機である。中間転写ベルト101は,無端状ベルト部材であり,その図中両端部がローラ102,103によって支持され,図中矢印Aの向きに回転するようになっている。中間転写ベルト101の図中下部に沿って,イエロー(Y),マゼンタ(M),シアン(C),ブラック(K)の各色の画像形成部1Y,1M,1C,1Kが配置されている。
各色の画像形成部1Y,1M,1C,1Kはいずれも同様の構成である。それぞれ,感光体ユニット20と,露光装置30と,現像ユニット10とを有している。感光体ユニット20は,静電潜像を担持する感光体ドラム21を有している。露光装置30は,感光体ドラム21に静電潜像を描きこむためのものである。現像ユニット10は,感光体ドラム21の静電潜像にトナーを付与して現像するためのものである。また,中間転写ベルト101を挟んで感光体ドラム21に対向する位置に,1次転写装置111が配置されている。図1中では画像形成部1Yによって代表してこれらの各装置の符号を示している。
図1中で下方に配置されているのは,用紙Pを収容する給紙装置112である。給紙装置112の上部には,用紙Pを送り出す給紙ローラ113が設けられている。用紙Pは,給紙装置112から用紙搬送経路114に沿って上方へ送られる。用紙搬送経路114を挟んで,ローラ103と対面する位置に,2次転写装置115が配置されている。さらにその下流側(図中上方)には,定着装置130が配置されている。定着装置130は,加圧ローラ131,定着ローラ132のローラ対を有している。
定着装置130より用紙搬送経路114のさらに下流側には,排紙ローラ116および排紙トレイ117が配置されている。排紙ローラ116のさらに上方には,折り返し用ローラ119および折り返し用トレイ120が配置されている。そして,折り返し用ローラ119は,用紙搬送経路114の他に用紙搬送経路118ともつながっている。用紙搬送経路118は,両面印刷を行う場合に用いられる搬送経路である。
次に,本形態の画像形成装置100の基本的な動作を簡単に説明する。この画像形成装置100は,画像形成の指示を受けると,その画像信号から各色の画像データを生成する。生成された各色の画像データは,対応する画像形成部1Y,1M,1C,1Kにそれぞれ送出される。各色の画像形成部1Y,1M,1C,1Kは,画像データに基づいて,静電潜像を形成する。さらに,形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する。
形成されたトナー像は,順次,1次転写装置111によって中間転写ベルト101に転写され,重ね合わせられる。中間転写ベルト101に重ね合わせられたトナー像は,2次転写装置115によって用紙Pに転写される。トナー像を担持した用紙Pは,さらに搬送されて定着装置130に至り,定着装置130によって加熱されるとともに加圧される。これによりトナー像が用紙Pに定着される。トナー像が定着された用紙Pは,排紙ローラ116によって排紙トレイ117に排出される。以上が,画像形成装置100の基本的な動作である。
2.定着装置
2−1.実施例1
本形態の定着装置130を図2及び図3により説明する。図2は,図1と同じ方向から見た定着装置130の外形を表す正面図である。図3は,図2のBB断面を示す断面図である。本形態の定着装置130は,図2及び図3に示すように,加圧ローラ131と,定着ローラ132と,定着ベルト133と,ベルト保持部材134と,ハロゲンランプ135と,蛇行規制カラー136と,ベアリング137,138,139とを有している。なお,図2では簡単のためにベアリング137,138,139を省略している。
加圧ローラ131は,定着ローラ132に巻き掛けられている定着ベルト133とともに用紙Pを加圧し,トナー像を定着させるためのローラである。加圧ローラ131の外径は,10〜70mm程度であるとよい。加圧ローラ131は,芯金とその周囲を覆う弾性層とを有するものである。そして,最外層に離型層を有していてもよい。
芯金は円筒形状である。円筒の厚みは0.1〜5mm程度であるとよい。ただし,中実であってもよい。芯金の材質として,例えば,アルミ,鉄,SUS等の金属が挙げられる。弾性層の厚みは,0.05〜20mm程度であるとよい。その厚みが,2〜10mm程度であるとなおよい。弾性層の材質として,例えば,シリコーンゴム,フッ素ゴム等の耐熱性のある弾性体が挙げられる。
離型層の厚みは,5〜100μm程度であるとよい。離型層の材質として,例えば,PFA(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)やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)やETFE(テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体)等のフッ素系チューブまたはフッ素系コーティングが挙げられる。
定着ローラ132は,駆動により回転し,定着ベルト133を回転させるためのローラである。定着ローラ132の外径は,10〜70mm程度であるとよい。定着ローラ132は,芯金とその周囲を覆う弾性層とを有するものである。そして,最外層に補強層を有していてもよい。芯金の外径は,10〜50mm程度である。芯金の材質として,銅,アルミ,ステンレス鋼等の金属が挙げられる。弾性層の厚さは,0.05〜20mm程度であるとよい。弾性層の材質として,発泡シリコーンゴム等などの耐熱弾性体が挙げられる。耐熱性を備える弾性体であれば,その他のものを用いてもよい。
補強層の厚さは,20〜100μm程度である。ただし,5〜200μmの範囲内で変化させてもよい。補強層の材質として,例えば,PFA(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)やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)やETFE(テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体)等のフッ素系チューブまたはフッ素系コーティングが挙げられる。
定着ベルト133は,定着ローラ132およびベルト保持部材134に掛けまわされ,その掛けまわされた状態で回転する無端状ベルトである。定着ベルト133は,定着ローラ132に従動して回転し,用紙Pを加熱するとともに,加圧ローラ131とともに用紙Pを加圧するためのものである。
定着ベルト133は,基材の上に弾性層と表層とを順に設けたものである。基材の厚さは30〜150μm程度である。基材の材質として,例えば,ニッケル,鉄,SUS等の金属や,PI(ポリイミド)等の耐熱性樹脂を用いることができる。弾性層の厚さは0.05〜2mmである。弾性層の材質として,例えば,シリコーンゴム,フッ素ゴム等の耐熱性のある弾性体が挙げられる。
表層の厚さは5〜100μmである。表層の材質として,例えば,PFA(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)やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)やETFE(テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体)等のフッ素系チューブまたはフッ素系コーティングが挙げられる。またはシリコン系のものであってもよい。表層の材質における水との接触角は90°以上であるとよい。さらに110°以上であるとなおよい。
ベルト保持部材134は,定着ベルト133を保持するとともに,定着ベルト133が回転しつつハロゲンランプ135による加熱を受けるための経路を形成する定着ベルト保持部材である。ベルト保持部材134は,定着ベルト133の両外側にそれぞれ配置されている。ベルト保持部材134は,大径部134aと小径部134bとからなっている。大径部134aおよび小径部134bは,それぞれ円柱形状となっている。そして,大径部134aおよび小径部134bの中心軸は同軸である。小径部134bは,大径部134aの円柱底面のうちの一面から突出している。
大径部134aには,定着ベルト133が巻き掛けられている。また,大径部134aには,定着ベルト133が巻き掛けられている箇所の外側に,蛇行規制カラー136が固定されている。一方,小径部134bには,ベアリング139が取り付けられている。このため,ベルト保持部材134は回転可能となっている。ベルト保持部材134の材質として例えば,アルミなどの金属が挙げられる。また,耐熱性の樹脂であってもよい。
ハロゲンランプ135は,定着ベルト133を加熱するための熱源である。図3では,ハロゲンランプ135は,ベルト保持部材134の中心軸と同軸に配置されている。ただし,必ずしもベルト保持部材134の中心軸と同軸である必要はない。
蛇行規制カラー136は,定着ベルト133の回転時における蛇行を防止するための蛇行規制部材である。蛇行規制カラー136は,ベルト保持部材134の対のそれぞれの大径部134aに固定して配置されている。蛇行規制カラー136の形状は,全周にわたるリング形状である。しかし,蛇行規制カラー136の形状は,必ずしも全周にわたらないものであってもよい。例えば,切り欠きなどが入ったような形状であってもよい。
蛇行規制カラー136の外径は,ベルト保持部材134の大径部134aよりも大径である。回転している定着ベルト133の幅方向端部133aをその内面136aで規制して定着ベルト133の蛇行を防止するためである。したがって,定着ベルト133は,図3に示すように,蛇行規制カラー136の対の間に位置している。そして,蛇行規制カラー136の内面136aと定着ベルト133の幅方向端部133aとの間には,わずかに隙間がある。蛇行規制カラー136の材質として,アルミ等の金属や耐熱性樹脂等が挙げられる。耐熱性のものであればその他の材質であっても構わない。
ベアリング137,138,139は,それぞれ加圧ローラ131,定着ローラ132,ベルト保持部材134を回転可能に支持するための軸受である。これらにより,加圧ローラ131,定着ローラ132,ベルト保持部材134は,それぞれ回転することができるようになっている。なお,蛇行規制カラー136は,ベルト保持部材134に固定されているため,ベルト保持部材134とともに回転することとなる。
ここで,本形態の定着装置130における定着ローラ132とベルト保持部材134との位置関係について説明する。図2で見ると,すなわち定着ベルト132の軸方向から見ると,定着ローラ132とベルト保持部材134とは重なっている。図2から明らかなように,以下の関係が成り立つ。
D < R1 + R2 …………(1)
D :定着ローラの中心軸とベルト保持部材の中心軸との距離
R1:定着ローラの半径
R2:ベルト保持部材の半径
つまり,定着ローラ132の中心軸とベルト保持部材134の中心軸との距離Dは,定着ローラ132の半径R1とベルト保持部材134の半径R2との和よりも小さいのである。図3に示したように,ベルト保持部材134は,定着ローラ132の軸方向の外側に配置されているため,定着ローラ132とベルト保持部材134とが接触するおそれはない。
このように,定着ローラ132の中心軸とベルト保持部材134の中心軸との距離Dが短いため,定着ベルト133の長さは従来のものより短い。よって,定着ベルト133の幅や厚みが従来のものと同じであれば,定着ベルト133の体積は定着ベルト133の長さに比例して小さいものとなる。すなわち,熱容量が小さい。したがって,本形態の定着装置130を用いることにより,省エネルギー化が実現される。また,ウォーミングアップ時間も短い。
また,図3に示すように,定着ローラ132の軸方向に垂直な方向から見て,ベルト保持部材134は,ハロゲンランプ135の両外側に配置されて対をなしている。そして,ベルト保持部材134は,定着ローラ132の軸方向に垂直な方向から見て,定着ローラ132の外側に対になって配置されている。つまり,図3で見ると,ベルト保持部材134とベルト保持部材134との間に定着ローラ132の一部が入り込んでいる。このようにベルト保持部材134は定着ローラ132の両外側に配置されているので,ベルト保持部材134と定着ローラ132とが接触するおそれはない。
ここで,定着ベルト133は幅方向の両端部133bでベルト保持部材134の大径部134aの外周部134cの箇所で支持されている。しかし,定着ベルト133の幅方向の中央部133cはいずれのベルト保持部材134にも触れておらず支持されていない。ベルト保持部材134が,定着ローラ132の両外側のみにあって中央部分にはないためである。このようにしても,定着ベルト133の硬度や張力がある程度以上であれば,中央部133cに凹みや恒常的な変形が生じたりすることはない(特許文献1の段落[0054]−[0055]および図4参照)。したがって,定着ベルト133の回転,および定着に際して問題とはならない。すなわち,定着ベルト133の両端部133bのみを支持すれば十分である。
また,ベルト保持部材134はハロゲンランプ135を覆っていないため,ハロゲンランプ135は定着ベルト133を直接的に加熱することができる。つまり,従来のようにハロゲンランプが加熱ローラを加熱し,加熱ローラが定着ベルトを加熱するというように間接的に定着ベルトを加熱するわけではない。したがって,熱効率は従来のものよりも優れている。
2−2.実施例2
実施例2に係る定着装置630を,図4に示す。定着装置630は,図2に示した実施例1に係る定着装置130よりもさらに,定着ローラ132の中心軸とベルト保持部材134の中心軸との間隔が小さいものである。したがって,明らかに式(1)を満たす。なお,図4では簡単のためにベアリング137,138,139を省略している。
定着装置630は,定着ベルト133を加熱する加熱装置として,誘導加熱装置635を有している。誘導加熱装置635を用いるため,定着ベルト133の基材として,前述(段落[0031])したニッケル,鉄,SUS等の金属のうち磁性を有するものを用いるとよい。定着ベルト133を効果的に加熱するためである。一方,定着ローラ132の芯金として非磁性の材質を用いるとよい。加熱する必要がないためである。その他の各装置については,実施例1に係る定着装置130と同様である。
実施例2に係る定着装置630では,図4に示すように,定着ローラ132の軸方向から見たときに,定着ローラ132の回転軸がベルト保持部材134の外径134aの内側にあるように配置されている。このように,定着ローラ132およびベルト保持部材134を,図4に示す位置まで近づけても,これらが互いに接触することはない。
3.従来の定着装置との比較
図5は,従来の定着装置1130を示したものである。従来の定着装置1130は,加圧ローラ1131と,定着ローラ1132と,定着ベルト1133と,加熱ローラ1134と,ハロゲンランプ1135とを有している。なお,図5では簡単のためにベアリング137,138,139を省略している。
定着装置1130では,加熱ローラ1134がハロゲンランプ1135を覆っている。そのため,定着ローラ1132の中心軸と加熱ローラ1134の中心軸との距離は,定着ローラ1132の半径と加熱ローラ1134の半径との和よりも大きい。つまり,式(1)を満たさない。このため,従来の定着装置1130の定着ベルト1133の長さは,本形態の定着装置130の定着ベルト133の長さよりも長い。すなわち,熱容量が大きい。
表1に,実施例1および実施例2における定着ベルト133の長さを従来のものと比較した結果について示す。なお,比較のために,定着ローラ及びベルト保持部材の径を共通のものとした。そして,基準として従来の定着ベルトの径を55mmとした。そうすると,実施例1の定着ベルト133の径は40mmであり,実施例2の定着ベルト133の径は30mmである。ここで,各定着装置のベルトの幅,厚みは共通である。したがって,各定着ベルトの体積比は各定着ベルトの径の比により決まるものである。
各定着ベルトの材質が同じものであれば,表1から明らかなように,実施例1の定着ベルト133の熱容量は,従来の定着ベルト1133の熱容量の73%である。また,実施例2の定着ベルト133の熱容量は,従来の定着ベルト1133の熱容量の55%である。このように,実施例1および実施例2の定着ベルト133は,従来の定着ベルト1133に比べて熱容量が小さい。つまり本形態の定着装置は,省エネルギー化を実現する上で適したものであり,ウォーミングアップ時間も短い。
[表1]
定着ベルト径 体積比
従来例 55mm 100%
実施例1 40mm 73%
実施例2 30mm 55%
4.変形例
ここで,本形態の定着装置130の変形例について説明する。その変形例を図6に示す。図6に示す定着装置230は,図3に示した定着装置130のベルト保持部材134,蛇行規制カラー136,ベアリング139の代わりに,固定部材234,蛇行規制カラー236,ベアリング239を有するものである。
固定部材234は,ベアリング239の位置を固定するための固定部材である。ベアリング239の外輪は,定着ベルト133を保持するとともに回転できるようにするものである。つまり,ベアリング239の外輪が定着ベルト133を保持する定着ベルト保持部材を兼ねているのである。一方,ベアリング239の内輪は,固定部材234に固定されている。
定着装置230では,ベアリング239の位置が,固定部材234の小径部234bの箇所でなく,大径部234aの箇所である。そして定着ベルト133は,固定部材234でなく,ベアリング239の外輪に掛けまわされている。定着装置230では,ベアリング239の内輪が大径部234aの箇所に取り付けられているため,固定部材234は回転しない。そして,ベアリング239の外輪が定着ベルト133につれまわって回転する。
また,蛇行規制カラー236は,図6中の左右に配置されたベアリング239の外輪に,それぞれ固定されている。そのために,蛇行規制カラー236は,定着ベルト133の回転とともに回転することができる。したがって,定着ベルト133の回転時に,定着ベルト133の幅方向端部133aと蛇行規制カラー236の内面236aとが接触しても,定着ベルト133は損傷しにくい。
なお,蛇行規制カラー236を,ベルト保持部材234の大径部234aに固定することもできる。ただし,大径部234aは定着ベルト133とともに回転しないので,定着ベルト133の回転時に定着ベルト133が蛇行規制カラー236と接触すると,擦れあうことになる。
このように,図3に示したベルト保持部材134の代わりに,ベアリング239そのものを定着ベルト保持部材として用いることができる。このようにしても,定着ベルト133を保持することができる。また,定着ベルト133の長さは従来のものと比べて短い。
5.まとめ
以上,詳細に説明したように,本実施の形態に係る定着装置は,定着ローラ132の中心軸とベルト保持部材134の中心軸との距離Dを,定着ローラ132の半径R1とベルト保持部材134の半径R2との和よりも小さくしたものである。これにより,熱容量が小さい定着ベルト133を備えた定着装置および画像形成装置が実現されている。
なお,本実施の形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。例えば,現像剤の種類に限らない。また,画像形成装置は,カラーコピー機に限らない。すなわち,カラーに限らない。またコピー機に限らない。プリンタ,FAX,その他の画像を形成する装置に適用することができる。
各種ローラ等の形状,厚み,材質は例示であり,その他のものであってもよい。また,定着ローラ132は,従動ローラであってもよい。
(第2の実施形態)
第2の実施形態について説明する。本形態の定着装置は,第1の実施形態の定着装置とほぼ同様である。第1の実施形態と異なる点は,図3に示した蛇行規制カラー136をベルト保持部材134に設ける代わりに,定着ベルト333が図7に示す蛇行規制リブ336を有する点である。
図7は,本形態の定着装置330を説明するための断面図である。定着装置330は,図7に示すように,加圧ローラ131と,定着ローラ132と,定着ベルト333と,ベルト保持部材334と,ハロゲンランプ135と,ベアリング137,138,139とを有するものである。
定着ベルト333には,図7に示すように,蛇行規制リブ336が形成されている。定着ベルト333の斜視図を図8に示す。図8では,蛇行規制リブ336の形状の把握を容易とするために,定着ベルト333の端部の一部に切れ込みをいれて描いてある。定着ベルト333には,幅方向の両端部に蛇行規制リブ336が接着されている。蛇行規制リブ336は,定着ベルト333の幅方向の両端部333aの内側の面に接着されたリング状の部材である。その材質は,シリコーンゴム,フッ素ゴム等の耐熱性のある弾性体であればよい。
蛇行規制リブ336は,定着ベルト333が蛇行することを防止し,定着ローラ132等からはずれることを防止するためのものである。図7に示すように,蛇行規制リブ336の内壁面336aは,後述するベルト保持部材334の円板部334aの外面334cにひっかかるようになっている。蛇行規制リブ336が定着ベルト333の蛇行を防止するため,第1の実施形態のようにベルト保持部材334に蛇行規制カラー136(図3参照)を設ける必要はない。その他の部材については,第1の実施形態と同様である。
ベルト保持部材334は,円板部334aと,シャフト部334bとからなるものである。定着装置330では,定着ベルト333は,定着ローラ132とベルト保持部材334の円板部334aとにわたって掛け回されている。そのため,円板部334aと定着ベルト333とは,つれまわって回転することとなる。そして,定着ベルト333が蛇行しそうになると,蛇行規制リブ336が円板部334aの外面334cに接触する。そのため,定着ベルト333の蛇行は防止される。
図9に,本実施の形態の変形例について示す。図9の定着装置430のベルト保持部材434には,図7に示したベルト保持部材334の円板部334aに相当するものが存在しない。なお,定着装置430のその他の構成については,図7に示した定着装置330と同様である。
前述のように,定着装置430には,定着ベルト333の内周面333bの箇所を保持する部材はない。その代わりに,定着ベルト333は,蛇行規制リブ336の内周面336bの箇所でベルト保持部材434の外周面434aに保持されている。つまり,図9の定着装置430では,定着ベルト333は,定着ローラ432とベルト保持部材434の円柱面434aとにわたって掛け回されている。
図9の定着装置430では,定着ベルト333の蛇行は,定着ローラ432および蛇行規制リブ336により防止される。すなわち,定着ベルト333が蛇行しようとすると,蛇行規制リブ336の内壁面336aが定着ローラ432の円柱底面432aと接触する。これにより,定着ベルト333の蛇行が防止されるのである。なお,定着ベルト333を保持するにあたり,蛇行規制リブ336の強度は十分なものである。また図9において,理解の簡単のために,蛇行規制リブ336を半径方向に大きめに描いてある。
また,図10に示すような定着装置530を用いてもよい。定着装置530では,固定部材534は装置に固定されており,図7のベルト保持部材334のように回転しない。そして,ベアリング539の内輪は,固定部材534に固定されている。また,図10の定着装置530では,ベアリング539の位置が図7の定着装置330と異なっている。定着装置530では,定着ベルト333を回転できるように保持している部材はベアリング539の外輪である。すなわち,ベアリング539の外輪が定着ベルト333を保持する定着ベルト保持部材を兼ねているのである。また,蛇行規制リブ336は,2つのベアリング539を対として見た全体の外側に配置されている。
以上,詳細に説明したように,本実施の形態に係る定着装置は,定着ローラ132の中心軸とベルト保持部材334の中心軸との距離Dを,定着ローラ132の半径R1とベルト保持部材334の半径R2との和よりも小さくなるようにした。これにより,熱容量が小さい定着ベルト333を備えた定着装置および画像形成装置が実現されている。
なお,本実施の形態は単なる例示にすぎず,本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に,その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良,変形が可能である。例えば,現像剤の種類に限らない。また,画像形成装置は,カラーコピー機に限らない。すなわち,カラーに限らない。またコピー機に限らない。プリンタ,FAX,その他の画像を形成する装置に適用することができる。
また,熱源としてハロゲンランプ135の代わりに電磁誘導発熱装置を用いてもよい。また,各種ローラ等の形状,厚み,材質は例示であり,その他のものであってもよい。また,定着ローラは,従動ローラであってもよい。
100…画像形成装置
130,230,330,430,530,630…定着装置
131…加圧ローラ
132,432…定着ローラ
133,333…定着ベルト
134,334,434…ベルト保持部材
135…ハロゲンランプ
136,236…蛇行規制カラー
137,138,139,239,539…ベアリング
234,534…固定部材
336…蛇行規制リブ
635…誘導加熱装置

Claims (7)

  1. 定着ローラと,
    前記定着ローラに掛けまわされる定着ベルトと,
    前記定着ベルトを加熱する熱源と,
    前記定着ローラとともに前記定着ベルトを保持しつつ回転する定着ベルト保持部材と,
    前記定着ベルトとともに記録媒体を加圧してトナー像を定着する加圧部材とを有する定着装置において,
    前記定着ベルト保持部材は,前記定着ローラの軸方向に垂直な方向から見て前記定着ローラの両外側に配置されて対をなしており,
    前記定着ベルト保持部材の中心軸と前記定着ローラの中心軸との距離が,
    前記定着ベルト保持部材の半径と前記定着ローラの半径との和よりも小さいことを特徴とする定着装置。
  2. 請求項1に記載の定着装置において,
    前記定着ベルト保持部材の対にそれぞれ,前記定着ベルト保持部材よりも少なくとも一部が大径である蛇行規制部材が設けられており,
    前記定着ベルトは,
    前記蛇行規制部材の対の間に配置されているものであることを特徴とする定着装置。
  3. 請求項1に記載の定着装置において,
    前記定着ベルトの内面であって前記定着ベルトの幅方向の両端に,リング形状の蛇行規制リブが形成されており,
    前記定着ベルト保持部材は,前記定着ベルトの内面を外周面で保持する円板形状の円板部を有するものであり,
    前記定着ベルト保持部材の前記円板部のそれぞれの外側に,前記定着ベルトの前記蛇行規制リブが配置されていることを特徴とする定着装置。
  4. 請求項1に記載の定着装置において,
    前記定着ベルトの円筒内面であって前記定着ベルトの幅方向の両端に,リング形状の蛇行規制リブが形成されており,
    前記定着ベルト保持部材は,その外周面で前記蛇行規制リブの内周面と接するものであり,
    前記定着ローラの幅方向の両端部の外側にそれぞれ,前記定着ベルトの前記蛇行規制リブが配置されていることを特徴とする定着装置。
  5. 請求項1に記載の定着装置において,
    装置本体に固定された固定部材の対と,
    前記固定部材の対のそれぞれに内輪が固定されたベアリングとを有し,
    前記定着ベルト保持部材は,前記ベアリングの外輪であり,
    前記定着ベルトの円筒内面であって前記定着ベルトの幅方向の両端に,リング形状の蛇行規制リブが形成されており,
    前記ベアリングを対として見た全体の外側に,前記定着ベルトの前記蛇行規制リブが配置されていることを特徴とする定着装置。
  6. 請求項1または請求項2に記載の定着装置において,
    装置本体に固定された固定部材の対と,
    前記固定部材の対のそれぞれに内輪が固定されたベアリングとを有し,
    前記定着ベルト保持部材は,前記ベアリングの外輪であり,
    前記定着ベルトが前記定着ローラと前記ベアリングの外輪とにわたって巻き掛けられていることを特徴とする定着装置。
  7. 請求項1から請求項6までのいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。
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