JP2017015934A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】定着部へ記録材が達する際の記録材の挙動を安定化させる。
【解決手段】第1ガイド部材48の一方の面(下方側の面)には、下方から搬送されてくる用紙の案内を行う案内面55が設けられている。さらに、用紙の搬送方向において、第1ガイド部材48(の案内面55)よりも下流側には、用紙の案内をさらに行う下流側案内部473が設けられている。下流側案内部473は、第1ガイド部材48に設けられた案内面55との間に段差56を有した状態で配置されている。段差56には、案内部材70が設けられている。案内部材70は、第1ガイド部材48を経て搬送されてきた用紙を、下流側に位置する下流側案内部473、定着部Nへ案内する。さらに、案内部材70は、段差56を埋め、案内面55と下流側案内部473との高低差を小さくする。
【選択図】図4

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。
特許文献1には、定着ニップと、シート状の被転写材を定着ニップへ導入する導入ガイド部材とを備えた定着装置が開示されている。
また、特許文献2には、中間転写体上の未定着トナー像を転写紙に転写する2次転写ローラの略垂直上方に定着装置が配置され、その間に、樹脂製シートからなるガイド部材が設けられた画像形成装置が開示されている。
また、特許文献3には、圧接状態で対向する加熱ローラと加圧ローラと、これらの加熱ローラと加圧ローラの間にシートを案内するための入口ガイドとを備えた定着装置が開示されている。
特開2011−22243号公報 特開2008−96900号公報 特開2001−5316号公報
画像形成装置などでは、画像が形成された記録材の加熱や加圧を行い、記録材への画像の定着を行うことがある。ここで、定着部の手前に段差があると、記録材の挙動が不安定となり、定着画像の質の低下を招くおそれがある。
本発明の目的は、定着部へ記録材が達する際の記録材の挙動を安定化させることにある。
請求項1に記載の発明は、画像が載った記録材を案内する案内面と、記録材搬送方向において前記案内面よりも下流側に配置されるとともに、当該案内面との間に段差を有した状態で配置され、記録材を案内する下流側案内部と、前記下流側案内部により案内された記録材への画像の定着を行う定着部と、前記案内面と前記下流側案内部との間の前記段差に配置され、下流側への記録材の案内を行う案内部材と、を備える定着装置である。
請求項2に記載の発明は、前記案内部材は、前記下流側案内部との間に間隙を有して配置され、搬送されてきた記録材により押圧されて弾性変形し、当該下流側案内部に接触することを特徴とする請求項1に記載の定着装置である。
請求項3に記載の発明は、前記案内部材は、前記案内面が設けられている側から前記下流側案内部に向かって進行するように形成されるとともに、進行方向における下流側の端部が自由端となっており、片持ち梁状に設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置である。
請求項4に記載の発明は、記録材の搬送方向において、前記案内面と前記下流側案内部との間には間隙が形成され、前記案内部材は、前記案内面側から前記下流側案内部側にかけて設けられ、前記間隙を横断する形で設けられていることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の定着装置である。
請求項5に記載の発明は、前記定着部に向けての移動を記録材が行っている際、当該記録材の先端は、記録材の移動方向と交差する方向である記録材の幅方向に延びており、記録材の前記先端の前記幅方向における一部が、当該幅方向における他の部分よりも先行した状態で当該記録材が移動している場合に、先行している当該一部の移動速度を低下させる低下手段をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の定着装置である。
請求項6に記載の発明は、記録材に画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により画像が形成された記録材を案内する案内面と、記録材搬送方向において前記案内面よりも下流側に配置されるとともに、当該案内面との間に段差を有した状態で配置され、記録材を案内する下流側案内部と、前記下流側案内部により案内された記録材への画像の定着を行う定着部と、前記案内面と前記下流側案内部との間の前記段差に配置され、下流側への記録材の案内を行う案内部材と、を備える画像形成装置である。
請求項1の発明によれば、案内部材が設けられていない場合に比べ、定着部へ記録材が達する際の記録材の挙動を安定化させることができる。
請求項2の発明によれば、案内部材の長寿命化を図りつつ記録材が定着部へ達する際の記録材の挙動を安定化させることができる。
請求項3の発明によれば、案内部材の下流側の端部および上流側の端部の両者が支持されている場合に比べ、定着部に対してより円滑に記録材を供給できる。
請求項4の発明によれば、記録材が間隙を通って定着部以外の箇所へ向かうことを防止できる。
請求項5の発明によれば、記録材の傾きを補正できる。
請求項6の発明によれば、案内部材が設けられていない場合に比べ、定着部へ記録材が達する際の記録材の挙動を安定化させることができる。
本実施形態にかかる画像形成装置の全体構成図である。 二次転写部、定着装置を示した図である。 二次転写部から定着装置へ向かう用紙の挙動を説明する図である。 定着装置、第1ガイド部材を示した斜視図である。 (A)、(B)は、定着装置における用紙の挙動を示した図である。 下流側案内部、案内部材、第1ガイド部材の他の構成例を示した図である。 第1ガイド部材、定着装置の他の構成例を示した図である。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、本実施形態にかかる画像形成装置1の全体構成図である。
画像形成装置1は、所謂タンデム型のカラープリンタである。画像形成装置1には、記録材の一例である用紙への画像形成を行う画像形成手段の一例としての画像形成プロセス部10が設けられている。画像形成プロセス部10は、各色の画像データに基づき、用紙への画像形成を行う。
また、画像形成装置1には、画像形成装置1の全体の動作を制御する制御部30が設けられている。また、画像形成装置1には、画像処理部35が設けられている。
画像処理部35は、パーソナルコンピュータ(PC)3や画像読取装置4等から送信されてきた画像データに対して画像処理を施す。また、画像形成装置1には、各部に電力を供給する主電源36が設けられている。
画像形成プロセス部10には、一定の間隔を置いて並列的に配置される4つの画像形成ユニット11Y,11M,11C,11K(以下、総称して単に「画像形成ユニット11」とも称する)が設けられている。
各画像形成ユニット11は、現像器15(後述)に収納されるトナーを除いて、同様に構成されている。そして、各画像形成ユニット11は、それぞれがイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像を形成する。
画像形成ユニット11の各々には、感光体ドラム12、感光体ドラム12の帯電を行う帯電器200、感光体ドラム12への露光を行うLEDプリントヘッド(LPH)300が設けられている。
感光体ドラム12は、帯電器200による帯電が行われる。さらに、感光体ドラム12は、LPH300により露光され、感光体ドラム12には静電潜像が形成される。
さらに、各画像形成ユニット11には、感光体ドラム12の表面を清掃するクリーナ(不図示)、感光体ドラム12に形成された静電潜像を現像する現像器15が設けられている。
さらに、画像形成プロセス部10には、感光体ドラム12にて形成された各色トナー像が多重転写される中間転写ベルト20、感光体ドラム12にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト20に順次転写(一次転写)させる一次転写ロール21、中間転写ベルト20上に転写されたトナー像を用紙に一括転写(二次転写)させる二次転写ロール22、二次転写された画像を用紙上に定着させる定着装置45が設けられている。
画像形成装置1では、PC3や画像読取装置4からの画像データは、画像処理部35によって画像処理が施され、不図示のインターフェースを介して各画像形成ユニット11に供給される。そして、例えば、黒(K)色の画像形成ユニット11Kでは、感光体ドラム12が矢印A方向に回転しながら、帯電器200により帯電され、画像処理部35から送信された画像データに基づいて発光するLPH300により露光される。
これにより、感光体ドラム12上には、黒(K)色画像に関する静電潜像が形成される。
そして、感光体ドラム12上に形成された静電潜像は現像器15により現像され、感光体ドラム12上には黒(K)色のトナー像が形成される。
同様に、画像形成ユニット11Y,11M,11Cにおいても、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色トナー像が形成される。
各画像形成ユニット11で形成された各色トナー像は、矢印B方向に移動する中間転写ベルト20上に、一次転写ロール21により順次静電吸引されて、各色トナーが重畳されたトナー像が形成される。
中間転写ベルト20上のトナー像は、中間転写ベルト20の移動に伴って二次転写ロール22が配置された領域(二次転写部T)に搬送される。
トナー像が二次転写部Tに搬送されると、トナー像が二次転写部Tに搬送されるタイミングに合わせて用紙が用紙保持部40から二次転写部Tに供給される。
そして、二次転写部Tにて二次転写ロール22により形成される転写電界により、中間転写ベルト20上のトナー像は、搬送されてきた用紙に一括して静電転写される。
その後、トナー像が静電転写された用紙は、中間転写ベルト20から剥離され、定着装置45まで搬送される。定着装置45に搬送された用紙上のトナー像は、定着装置45によって熱および圧力による定着処理を受けて用紙上に定着される。
そして、定着が終了した後の用紙は、排出ロール500によって、用紙積載部41へ搬送される。
図2は、二次転写部T、定着装置45を示した図である。
定着装置45は、加熱源であるヒータHが内部に配置された定着ロール46と、この定着ロール46に押し当てられた加圧モジュール47とにより構成されている。
定着ロール46と加圧モジュール47との接触部には、定着部(ニップ部)Nが設けられている。定着部Nでは、用紙の加圧および加熱が行われて、用紙上のトナー像が用紙へ定着される。
定着ロール46は、例えば、アルミニウムにより形成され、また、円筒状に形成されている。また、定着ロール46は、不図示のモータから回転駆動力を受けて、図中矢印2Aに示す方向へ回転する。
加圧モジュール47には、無端状に形成されたベルト部材471が設けられている。ベルト部材471は、定着ロール46の外周面に接触配置され、定着ロール46から駆動力を受けて、矢印2Bに示す方向へ回転する。
また、加圧モジュール47には、ベルト部材471の内側に配置され、ベルト部材471を介して定着ロール46を押圧する押圧パッド472が設けられている。
本実施形態の定着装置45では、定着ロール46の真上(鉛直方向における上方)に、加圧モジュール47が位置しておらず、加圧モジュール47は、定着ロール46の右斜め上方に配置されている。
このため、本実施形態では、定着装置45に対し、図中右下側から用紙が供給され、図中左上側へ用紙が排出される。
二次転写部Tについて説明する。
二次転写部Tには、上記のとおり、中間転写ベルト20上のトナー像を用紙に一括転写させる二次転写ロール22が設けられている。さらに、二次転写部Tでは、中間転写ベルト20の内側に、バックアップロール25が配置されている。
本実施形態では、中間転写ベルト20を介し、このバックアップロール25に対して、二次転写ロール22が押し当てられている。
二次転写部Tでは、バックアップロール25の右斜め下方に二次転写ロール22が設けられている。このため、二次転写部Tを通った用紙は、図中右上方向へ搬送される。
ここで、本実施形態では、上記の通り、定着装置45に対しては、定着装置45の右下側から定着装置45へ用紙が供給される。その一方で、二次転写部Tを通過した用紙は、図中右上方向へ移動する。この場合、二次転写部Tから上方へ向かう用紙の移動方向と、定着装置45へ用紙を進入させる際の用紙の進入方向とが不一致となり、定着装置45への用紙の供給が困難となる。
そこで、本実施形態では、二次転写部Tから上方へ向かう用紙が移動していく移動経路上に、定着装置45への用紙の案内を行う第1ガイド部材48を設け、この第1ガイド部材48を用い、定着装置45へ用紙を案内する。
なお、本実施形態では、第1ガイド部材48よりも図中下方に(二次転写部Tに近い側に)、第1ガイド部材48への用紙の案内を行う第2ガイド部材49が設けられている。
本実施形態では、薄紙などの剛性が小さい用紙が搬送される場合、この用紙は、第2ガイド部材49、第1ガイド部材48により案内されて、定着装置45へ向かう。
また、厚紙など剛性が大きい用紙が搬送される場合、この用紙は、第1ガイド部材48に直線的に向かった後、第1ガイド部材48により案内されて、定着装置45へ向かう。
図3は、二次転写部Tから定着装置45へ向かう用紙の挙動を説明する図である。
二次転写部Tを経た用紙は、定着装置45に向かうが、この際、この用紙は、第1ガイド部材48により案内される。
具体的には、用紙が薄紙などの場合は、用紙は、第2ガイド部材49により案内された後に第1ガイド部材48により案内される。また、用紙が厚紙などの場合は、用紙は、第2ガイド部材49により案内されずに第1ガイド部材48により案内される。
第1ガイド部材48による用紙の案内が行われる際には、まず、符号3Aで示すように、用紙の先端が、第1ガイド部材48に突き当たる。
その後、本実施形態では、この先端が、図中矢印3Bで示すように、第1ガイド部材48上をスライド移動し、定着装置45に向かう。そして、最終的に、この先端が、定着装置45の定着部Nに進入する。
図4は、定着装置45、第1ガイド部材48を示した斜視図である。
第1ガイド部材48は、板状に形成されている。また、第1ガイド部材48の一方の面(図中、下方側の面)には、下方から搬送されてくる用紙の案内を行う案内面55が設けられている。さらに、用紙の搬送方向において、第1ガイド部材48(の案内面55)よりも下流側には、用紙の案内をさらに行う下流側案内部473が設けられている。
本実施形態では、この下流側案内部473により用紙の案内が行われたうえで、用紙が定着部Nへ向かう。ここで、この下流側案内部473は、加圧モジュール47に設けられたベルト部材471の外周面により構成されている。
下流側案内部473は、第1ガイド部材48に設けられた案内面55との間に段差56を有した状態で配置されている。
より具体的には、本実施形態では、下流側案内部473は、案内面55の延長線48B上には位置しておらず、この延長線48Bよりも図中上方に位置し、延長線48Bと下流側案内部473との間には、段差56が存在する。
さらに説明すると、本実施形態では、下方から用紙が送り込まれる結果、図中上方(図中、矢印4Aで示す方向)に向かって用紙が付勢されるが、この付勢が行われる方向において、延長線48Bよりも下流側に、下流側案内部473が位置する。
付言すると、用紙の付勢方向において、延長線48Bが上流側に位置し、下流側案内部473が下流側に位置する。
さらに、本実施形態では、段差56に、案内部材(マイラー)70が設けられている。
案内部材70は、例えばPETなどの樹脂材料により構成され、また、板状に形成されている。案内部材70は、第1ガイド部材48を経て搬送されてきた用紙を、下流側に位置する下流側案内部473、定着部Nへ案内する。さらに、案内部材70は、段差56を埋め、案内面55と下流側案内部473との高低差を小さくする。
また、案内部材70は、第1ガイド部材48が設けられている側から下流側案内部473に向かって進行するように形成されるとともに、進行方向における下流側の端部70Aが自由端となっており、片持ち梁状に設けられている。
さらに説明すると、案内部材70は、第1ガイド部材48の裏面48C(案内面55とは反対側の面)に対して固定され、裏面48Cに固定された箇所を始点として、下流側案内部473に向かって延びるように設置されている。
さらに、案内部材70は、ベルト部材471の外周面に接触した状態で設置されている。
ここで、本実施形態では、用紙の先端が案内面55を滑りながら、この先端が、下流側案内部473に達するが、本実施形態では、案内面55と下流側案内部473との間に段差56があり、用紙の先端がこの段差56に達すると、用紙の先端が跳ねやすくなる。
そして、この場合、用紙上のトナー像(未定着のトナー像)が乱れるおそれがある。そこで、本実施形態では、案内部材70をこの段差56に設置して、先端の跳ねを抑えるようにしている。
また、案内部材70は、定着部N以外へ用紙が向かうことを防止する機能を有する。
本実施形態では、図4に示すように、案内面55の設置位置と下流側案内部473の設置位置とが、用紙の搬送方向においてずれており、案内面55と下流側案内部473との間には間隙GP1が形成されている。そして、このように間隙GP1が形成されていると、この間隙GP1を通り、定着部N以外へ用紙が向かうおそれがある。
これに対し、本実施形態では、案内面55側から下流側案内部473側にかけて案内部材70が設けられ、間隙GP1を案内部材70が横断する形となっている。
これにより、間隙GP1内に用紙が入ることが防止され、間隙GP1を通じて定着部N以外の箇所へ用紙が向かうことが抑制される。
図4の符号4Cで示す破線は、案内面55により案内されている最中の用紙の先端PFを示している。
定着部Nに向かって用紙が移動している際、用紙の先端PFは、用紙の移動方向と交差する方向である用紙の幅方向に延びている。
ここで、用紙の搬送途中などに用紙が傾くことがあり、これに伴い、用紙の先端PFも傾くようになる。より具体的には、図4に示すように、用紙の幅方向における一部PF1が、幅方向における他の部分PF2よりも先行するように、先端PFが傾くようになる。
本実施形態では、先行するこの一部PF1(以下、「先行部分PF1」と称する)の移動速度を低下させる低下部80が設けられており、この低下部80を用いて、先行部分PF1の移動速度を低下させる。
これにより、先行部分PF1に、他の部分PF2(以下、「遅れ部分PF2」と称する)が追いつくようになり、これに伴い、用紙の傾きが減るようになる。
ここで、本実施形態では、案内面55を、下流側に位置する第1案内面551と、上流側に位置する第2案内面552とにより構成し、さらに、第1案内面551と第2案内面552とのなす角度が鈍角となるように、第1案内面551と第2案内面552とを交わらせている。
先行部分PF1が、第1案内面551と第2案内面552との接続部553(第1案内面551と第2案内面552とが交わっている箇所)を超え、第1案内面551へ達すると、先行部分PF1が、第1案内面551に引っ掛かるようになる。
より詳細には、先行部分PF1は、第2案内面552を滑りながら接続部553まで移動し、次いで、第1案内面551に達するが、第1案内面551に達すると、先行部分PF1は、第2案内面552を滑っていたときよりも、より大きな抗力を、この第1案内面551から受けるようになる。
付言すると、第1案内面551は、第2案内面552の延長線上に位置しておらず、第2案内面552の延長線に対して傾きを有しており、先行部分PF1が、第1案内面551に達すると、先行部分PF1は、この第1案内面551から抗力を受けるようになる。
その一方で、遅れ部分PF2は、このとき、第2案内面552上を滑っており、遅れ部分PF2に作用する抗力は先行部分PF1に作用する抗力よりも小さい。
これにより、遅れ部分PF2が、先行部分PF1に近づき、用紙の先端PFの傾きが小さくなる。
さらに本実施形態の構成では、用紙上の未定着のトナー像が定着ロール46に触れることによる画像の乱れが抑制される。
図5(A)、(B)は、定着装置45における用紙の挙動を示した図である。
本実施形態では、図5(A)に示すように、第2案内面552により案内されながら移動してきた用紙の先端PFが、第1案内面551に達すると、第1案内面551により先端PFが押される形となり(用紙の付勢方向における上流側へ先端PFが押し戻される形となり)、定着ロール46から離れる方向に向かって凸となるように、用紙が湾曲する。
これにより、用紙のうちのトナー像が形成された面(画像形成面)が、定着ロール46から離れるようになり、トナー像が定着ロール46に触れることによる画像の乱れが起きにくくなる。
これに対し、図5(B)に示すように、案内面55が直線状に形成されていると、定着ロール46から離れる方向に向かって凸となる上記湾曲が起きにくく、図5(A)にて示した場合に比べ、用紙上のトナー像が定着ロール46に近づくようになる。
この場合、図5(A)にて示した場合に比べ、トナー像が定着ロール46に触れやすく、トナー像の乱れが起きやすくなる。
図6は、下流側案内部473、案内部材70、第1ガイド部材48の他の構成例を示した図である。
この構成例では、案内部材70と下流側案内部473(ベルト部材471の外周面)との間に間隙GP2が形成され、用紙が搬送されていないときには、下流側案内部473から案内部材70が離間している。これにより、下流側案内部473と案内部材70とが常に接触している場合に比べ、案内部材70、ベルト部材471の摩耗が抑制される。
案内部材70へ用紙が搬送されてくると、案内部材70は、この用紙により押圧されて弾性変形し、破線6Aで示すように、下流側案内部473に接触する。
そして、用紙は、案内部材70上を滑りながら下流側案内部473に達する。このとき、案内部材70の表面は、下流側案内部473に次第に近づくように曲率を有しており、これにより、下流側案内部473へ用紙が円滑に移動する。
なお、案内部材70を用紙が通過すると、案内部材70は、元の状態に復帰し、下流側案内部473から離間する。
(その他の構成)
図7は、第1ガイド部材48、定着装置45の他の構成例を示した図である。
この構成例では、第1ガイド部材48と下流側案内部473との間に間隙GP3が形成されている。さらに、この構成例では、用紙の移動を規制する規制部材90が設けられている。
規制部材90は、第1ガイド部材48の裏面のうちの、第2案内面552の反対側に位置する箇所に取り付けられている。
さらに、規制部材90は、第1ガイド部材48に取り付けられている箇所を始点として、加圧モジュール47の外周面に向かうように設けられている。より具体的には、加圧モジュール47のうち、下流側案内部473の上流側に位置する部分474(ベルト部材471の移動方向における上流側に位置する部分)に向かうように設けられている。
この構成例では、用紙が間隙GP3を通過したとしても、用紙が規制部材90に突き当たり、用紙の移動が規制される。これにより、装置の奥側など、用紙の除去を行いにくい箇所にて、用紙の詰まりが生じることが抑制される。
1…画像形成装置、10…画像形成プロセス部、45…定着装置、55…案内面、56…段差、70…案内部材、70A…端部、80…低下部、473…下流側案内部、GP1…間隙、GP2…間隙、N…定着部

Claims (6)

  1. 画像が載った記録材を案内する案内面と、
    記録材搬送方向において前記案内面よりも下流側に配置されるとともに、当該案内面との間に段差を有した状態で配置され、記録材を案内する下流側案内部と、
    前記下流側案内部により案内された記録材への画像の定着を行う定着部と、
    前記案内面と前記下流側案内部との間の前記段差に配置され、下流側への記録材の案内を行う案内部材と、
    を備える定着装置。
  2. 前記案内部材は、前記下流側案内部との間に間隙を有して配置され、搬送されてきた記録材により押圧されて弾性変形し、当該下流側案内部に接触することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
  3. 前記案内部材は、前記案内面が設けられている側から前記下流側案内部に向かって進行するように形成されるとともに、進行方向における下流側の端部が自由端となっており、片持ち梁状に設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置。
  4. 記録材の搬送方向において、前記案内面と前記下流側案内部との間には間隙が形成され、
    前記案内部材は、前記案内面側から前記下流側案内部側にかけて設けられ、前記間隙を横断する形で設けられていることを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の定着装置。
  5. 前記定着部に向けての移動を記録材が行っている際、当該記録材の先端は、記録材の移動方向と交差する方向である記録材の幅方向に延びており、
    記録材の前記先端の前記幅方向における一部が、当該幅方向における他の部分よりも先行した状態で当該記録材が移動している場合に、先行している当該一部の移動速度を低下させる低下手段をさらに備えることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の定着装置。
  6. 記録材に画像を形成する画像形成手段と、
    前記画像形成手段により画像が形成された記録材を案内する案内面と、
    記録材搬送方向において前記案内面よりも下流側に配置されるとともに、当該案内面との間に段差を有した状態で配置され、記録材を案内する下流側案内部と、
    前記下流側案内部により案内された記録材への画像の定着を行う定着部と、
    前記案内面と前記下流側案内部との間の前記段差に配置され、下流側への記録材の案内を行う案内部材と、
    を備える画像形成装置。
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