JP6019687B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態に係る画像形成装置10を正面側から見た全体構成を示す概略図である。この図に示される如く、画像形成装置10は、電子写真方式により記録媒体Pに画像を形成する画像形成部12と、記録媒体を搬送する媒体搬送部50と、画像が形成された記録媒体Pに対する後処理等を行う後処理部60とを含んで構成されている。さらに、画像形成装置10は、上記各部及び電源部80の制御を行う制御部70、並びに制御部70を含む上記各部に電力を供給する電源部80を含んで構成されている。
画像形成部12について、該画像形成部12を正面側から見た概略図である図2を参照しつつ説明する。画像形成部12は、像保持体の一例である感光体ドラム21と、帯電器22と、露光装置23と、現像装置24と、清掃装置25とを含んで構成されてなり、トナー画像を形成するトナー画像形成部20と、トナー画像形成部20で形成された画像を記録媒体Pに転写する転写装置30と、記録媒体Pに転写されたトナー画像を記録媒体P定着する定着装置40とを含んで構成されている。
感光体ドラム21は、円筒状に形成され、図示しない駆動手段によって自軸周りに回転駆動されるようになっている。感光体ドラム21の外周面には、一例として負の帯電極性を呈する感光層が形成されている。なお、感光体ドラム21の外周面にオーバコート層を形成した構成としても良い。各色の感光体ドラムは、正面視で装置幅方向に沿って直線状に並べて配置されている。
帯電器22は、感光体ドラム21の外周面(感光層)を負極性に帯電させるようになっている。この実施形態では、帯電器22は、コロナ放電方式(非接触帯電方式)のスコロトロン帯電器とされている。
露光装置23は、感光体ドラム21の外周面に静電潜像を形成するようになっている。具体的には、制御部70を構成する画像信号処理部から受け取った画像データに応じて、変調した露光光L(図3参照)を帯電器22により帯電された感光体ドラム21の外周面に照射するようになっている。この露光装置23による露光光Lの照射によって、感光体ドラム21の外周面には静電潜像が形成される。この実施形態では、露光装置23は、光源から照射された光ビームをポリゴンミラーやFθレンズを含む光走査手段(光学系)で走査しつつ感光体ドラム21の表面を露光する構成とされている。また、本実施形態では、露光装置23は、色ごとに設けられている。
現像装置24は、トナーを含む現像剤Gで感光体ドラム21の外周面に形成された静電潜像を現像することで、該感光体ドラム21の外周面にトナー画像を形成するようになっている。詳細は省略するが、現像装置24は、現像剤Gを収容する容器241と、容器241に収容された現像剤Gを回転しながら感光体ドラム21に供給する現像ロール242とを少なくとも含んで構成されている。容器241には、現像剤Gを補給するためのトナーカートリッジ27が図示しない補給路を介してつながっている。各色のトナーカートリッジ27は、感光体ドラム21、露光装置23に対する上方に正面視で装置幅方向に並べて配置されており、個別に交換可能とされている。
清掃装置25は、転写装置30へのトナー画像の転写後に感光体ドラム21の表面に残留したトナーを該感光体ドラム21の表面から掻き取るブレード251を備えている。図示は省略するが、清掃装置25は、ブレード251が掻き取ったトナーを回収するハウジング、及びハウジング内のトナーを排トナーボックスに搬送する搬送装置をさらに備えて構成されている。
転写装置30は、各色の感光体ドラム21のトナー画像を転写ベルト31に重畳して1次転写し、該重畳されたトナー画像を記録媒体Pに2次転写するようになっている。
定着装置40は、転写装置30においてトナー画像が転写された記録媒体に、該トナー画像を定着させるようになっている。この実施形態では、定着装置40は、定着ニップNFにおいてトナー画像を加熱しつつ加圧することで、該トナー画像を記録媒体Pに定着する構成とされている。
媒体搬送部50は、画像形成部12に記録媒体Pを供給する媒体供給部52と、画像が形成された記録媒体Pを排出する媒体排出部54とを含んで構成されている。また、媒体搬送部50は、記録媒体Pの両面に画像を形成させる際に用いられる媒体戻し部56と、転写装置30から定着装置40まで記録媒体Pを搬送する中間搬送部58とを含んで構成されている。
後処理部60は、画像形成部12で画像が形成された記録媒体Pを冷却する媒体冷却部62と、記録媒体Pの湾曲を矯正する矯正装置64と、記録媒体Pに形成された画像を検査する画像検査部66とを含んで構成されている。後処理部60を構成する各部は、媒体搬送部50の媒体排出部54中に配置されている。
画像形成装置10による記録媒体Pへの画像形成工程、及び、その後処理工程の概要を説明する。
図4には、定着装置40の定着動作を行う主要部が模式的な断面図にて示されている。この図に示される如く、定着装置40は、定着ベルトモジュール41と、定着ベルトモジュール41に外側から巻き掛けられた外部ロール45と、定着ベルトモジュール41とで定着ニップNFを形成する加圧ロール42とを含んで構成されている。また、定着装置40は、定着ベルトモジュール41を加熱するハロゲンランプ43と、定着ニップNFを通過した記録媒体Pの先端を定着ベルトモジュール41から剥がすための剥離パッド機構46とを含んで構成されている。
定着装置40は、画像形成部12における記録媒体Pへの画像形成(転写)の動作に先立って、制御部70からの指令により動作準備される。具体的には、加圧ロール42及び外部ロール45の駆動により、定着ベルト411が定められた軌道を周回する。また、各ハロゲンランプ43の発熱により、定着ベルト411が定められた温度範囲に昇温され、該温度範囲に維持される。定着ベルト411は、周回しながら加熱されることで、各部の温度が定められた範囲内とされる。
つぎに、定着装置の要部構成の詳細について説明する。
つぎに、本実施形態の作用及び効果について説明する。
つぎに、本発明を適用することで摩擦抵抗の上昇の抑制がされることを確認した実験について説明する。
まず、比較例の定着装置について説明する。比較例の定着装置は、ロール413及び押付ロール415のロール本体413R、415Rの外周面413S、415Sに耐熱樹脂層484が形成されていない。よって、ロール413及び押付ロール415(ロール本体413R、415R)の外周面413S、415Sの金属面が、定着ベルト411の内周面411Aに接触する。つまり、ロール413及び押付ロール415の外周面413S、415Sは、定着ベルト411の内周面411Aよりも硬度(硬さ)が高い。
つぎに、耐熱樹脂層484を有しない比較例の定着装置と本実施形態の耐熱樹脂層484を有する定着装置とを比較した実験について説明する。なお、本実験は、実機ではなく、オフラインベンチ(定着装置の主要部品で構成された実験装置)を用いて行われた加速試験となっている。
12 画像形成部
40 定着装置
42 加圧ロール(定着回転体の一例)
43 ハロゲンランプ(加熱手段の一例)
411 定着ベルト(ベルトの一例)
411A 内周面
411B 外周面
412 パッド部材(支持部材の一例)
413 ロール(ロール部材の一例)
413R ロール本体
415 押付ロール(ロール部材の一例)
415R ロール本体
480 パッド(潤滑剤付与装置の一例)
484 耐熱樹脂層
NF 定着ニップ(ニップ部の一例)
Claims (3)
- 内周面に凹凸形状が形成された無端状のベルトと、
前記ベルトの内周面に潤滑剤を付与する潤滑剤付与装置と、
駆動源によって回転され、前記ベルトの外周面に接触した状態で回転しながら前記ベルトとの間で記録媒体を挟み、前記記録媒体に形成されたトナー像を前記記録媒体に定着させる定着回転体と、
装置フレームに固定されるとともに前記ベルトを加熱する加熱手段を有し、前記ベルトの周回に伴って前記ベルトの内周面に対して摺動するように前記ベルトの内周面に接触し、前記定着回転体と前記ベルトとの間で前記記録媒体を挟む荷重を支持することで、前記ベルトと前記定着回転体との間に前記記録媒体を挟むニップ部を形成すると共に、前記加熱手段が発した熱を前記ニップ部を経由して前記ベルトに伝達する熱伝達部材としての機能を有した支持材と、
前記ベルトが巻き掛けられ、前記ベルトの内周面に接触するロール表面が前記ベルトの内周面よりも硬度が低い耐熱樹脂で構成されたロール部材と、
を備える定着装置。 - 前記ロール部材は、
金属製のロール本体と、
前記ロール本体の外周に設けられ、前記耐熱樹脂を材料として構成された耐熱樹脂層と、
を有する、
請求項1に記載の定着装置。 - 記録媒体にトナー像を形成する画像形成部と、
前記記録媒体に形成されたトナー像を前記記録媒体に定着する請求項1又は請求項2に記載の定着装置と、
を備える画像形成装置。
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