JP6057011B1 - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】定着ベルト76に周回方向Bの補助力を付与しない場合と比べて、媒体12の変形を抑制することができる画像形成装置10を提供する。【解決手段】長尺状の媒体12を搬送方向Cへ牽引する牽引部の一例である巻取機24と、巻取機24より搬送方向C上流側で媒体12を加圧部の一例としての加圧ロール78と共に挟み、媒体12の移動に伴って搬送方向Cへ周回する定着ベルト76と、定着ベルト76に対して滑りながら回転し、定着ベルト76に周回方向Bの補助力を付与する付与部材の一例としての定着ロール70とを備える。【選択図】図1
Description
本発明は、定着ベルトを備えた画像形成装置に関する。
特許文献1には、連続した被記録体の両面に2色の画像を記録する画像記録装置が示されている。この画像記録装置は、被記録体を搬送する搬送ローラ及び排出ローラと、被記録体の幅方向の位置を規制する規制手段と、被記録体に張力を作用させる張力制御部とを有している。また、画像記録装置は、トナー担持体と、トナー担持体表面に形成されたトナー像を被記録体に転写する画像記録手段と、被記録体に転写されたトナー像を定着する定着手段とを有している。
この画像記録装置では、定着手段の下流側に設けた被記録体に張力を与える排出ローラの搬送トルクを定着手段のヒートローラの搬送トルクより大きくして被記録体を搬送する。
本発明は、定着ベルトに周回方向の補助力を付与しない場合と比べて、媒体の変形を抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
請求項1の画像形成装置は、巻出ロールから巻き出された長尺状の媒体を巻き取る巻取ロールと、該巻取ロールを回転して前記媒体を巻取り当該媒体を搬送方向へ牽引する牽引部と、前記巻出ロール及び前記巻取ロール間にて前記媒体を加圧部と共に挟み、前記巻取ロールでの巻き取により牽引される前記媒体の移動に伴って前記搬送方向へ周回する定着ベルトと、該定着ベルトに対して滑りながら回転し、当該定着ベルトに周回方向の補助力を付与する付与部材と、を備えている。
請求項2の画像形成装置では、前記付与部材の周回速度は、前記定着ベルトの周回速度よりも遅い。
請求項2の画像形成装置では、前記付与部材の周回速度は、前記定着ベルトの周回速度よりも遅い。
請求項3の画像形成装置は、前記定着ベルトと前記付与部材との間に潤滑剤が介在している。
請求項4の画像形成装置は、前記付与部材は、周面が前記定着ベルトの内周面に接して滑る。
請求項5の画像形成装置は、前記定着ベルトの周方向の異なる箇所で補助力を付与する前記付与部材を複数有する。
請求項6の画像形成装置は、前記定着ベルトの内周面に接し該定着ベルトを前記加圧部側へ押す押し部材を有する。
請求項7の画像形成装置は、前記付与部材は、前記定着ベルトの内周面に接して滑り、前記押し部材は、前記付与部材に対して前記周回方向の下流側に隣接して配置されている。
請求項7の画像形成装置は、前記付与部材は、前記定着ベルトの内周面に接して滑り、前記押し部材は、前記付与部材に対して前記周回方向の下流側に隣接して配置されている。
請求項1の画像形成装置では、定着ベルトに周回方向の補助力を付与しない場合と比べて、媒体の変形を抑制することができる。
請求項3の画像形成装置では、付与部材が定着ベルトに直接接して滑る場合と比較して、定着ベルトの耐久性を高めることができる。
請求項4の画像形成装置では、付与部材が定着ベルトの外周面に接して滑る場合と比べて、定着ベルト外周面の傷つきを抑制できる。
請求項5の画像形成装置では、定着ベルトの一箇所から補助力を付与する場合と比較して、定着ベルト及び付与部材の負荷を軽減し耐久性を高めることができる。
請求項6の画像形成装置では、押し部材が無い場合と比較して、定着ベルトの周回負荷が大きくなるが、定着ベルトに対して付与部材が滑ることで、媒体の変形を抑制することができる。
請求項7の画像形成装置では、押し部材が付与部材の周回方向上流側に隣接して配置された場合と比較して、押し部材の付与部材と定着ベルト間への巻き込みが抑制される。
請求項7の画像形成装置では、押し部材が付与部材の周回方向上流側に隣接して配置された場合と比較して、押し部材の付与部材と定着ベルト間への巻き込みが抑制される。
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態を図面に従って説明する。図1は、本実施形態に係る画像形成装置10を示す概略図であり、この画像形成装置10は、長尺の媒体12に画像を形成する装置である。なお、以下の説明では、図中矢印Hで示す方向を装置高さ方向、矢印Wで示す方向の装置幅方向とする。また、装置高さ方向及び装置幅方向のそれぞれに直交する方向を装置奥行き方向とする。
以下、本発明の第1実施形態を図面に従って説明する。図1は、本実施形態に係る画像形成装置10を示す概略図であり、この画像形成装置10は、長尺の媒体12に画像を形成する装置である。なお、以下の説明では、図中矢印Hで示す方向を装置高さ方向、矢印Wで示す方向の装置幅方向とする。また、装置高さ方向及び装置幅方向のそれぞれに直交する方向を装置奥行き方向とする。
<画像形成装置の構成>
画像形成装置10は、長尺状の媒体12を搬送する搬送装置14と、電子写真方式により媒体12に画像を形成する画像形成部16と、画像形成装置10の各部の動作を制御する制御部18とを有している。
画像形成装置10は、長尺状の媒体12を搬送する搬送装置14と、電子写真方式により媒体12に画像を形成する画像形成部16と、画像形成装置10の各部の動作を制御する制御部18とを有している。
(搬送装置)
搬送装置14は、媒体12を巻き出す巻出ロール20と、媒体12を巻き取る巻取ロール22と、一対の面出しロール23を有している。巻取ロール22は、牽引部の一例である巻取機24に保持されており、巻取ロール22は、巻取機24に設けられた巻取用モータ(図示せず)によって回転駆動され媒体12を巻き取る。これにより、巻出ロール20より引き出された媒体12は、巻取ロール22により牽引されて搬送される。なお、画像形成部16の搬送方向C上流側に媒体12を搬送する搬送ロールを設けてもよく、この場合、搬送ロールが牽引部を構成する。
搬送装置14は、媒体12を巻き出す巻出ロール20と、媒体12を巻き取る巻取ロール22と、一対の面出しロール23を有している。巻取ロール22は、牽引部の一例である巻取機24に保持されており、巻取ロール22は、巻取機24に設けられた巻取用モータ(図示せず)によって回転駆動され媒体12を巻き取る。これにより、巻出ロール20より引き出された媒体12は、巻取ロール22により牽引されて搬送される。なお、画像形成部16の搬送方向C上流側に媒体12を搬送する搬送ロールを設けてもよく、この場合、搬送ロールが牽引部を構成する。
(画像形成部)
画像形成部16は、図2に示すように、トナー画像を形成するトナー画像形成部30と、トナー画像形成部30で形成されたトナー画像を媒体12に転写する転写装置32とを有している。また、画像形成部16は、媒体12に転写されたトナー画像を加熱及び加圧して媒体12に定着する定着装置34とを有している。なお、媒体12は、樹脂フィルムや紙などで構成され、媒体12にはインクにより画像を形成してもよい。
画像形成部16は、図2に示すように、トナー画像を形成するトナー画像形成部30と、トナー画像形成部30で形成されたトナー画像を媒体12に転写する転写装置32とを有している。また、画像形成部16は、媒体12に転写されたトナー画像を加熱及び加圧して媒体12に定着する定着装置34とを有している。なお、媒体12は、樹脂フィルムや紙などで構成され、媒体12にはインクにより画像を形成してもよい。
トナー画像形成部30は、色ごとにトナー画像を形成するように複数備えられている。この実施形態では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)、特別色(V)の計5色のトナー画像形成部30が設けられている。この各色のトナー画像形成部30は、特別色(V)、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の順で、後述の転写ベルト49の搬送方向の上流側から下流側に向けて配置されている。
図2に示す(V)、(Y)、(M)、(C)、(K)は、上記各色に対応する構成部分を示している。また、特別色(V)には、例えば、銀色や金色等の色が用いられる。
〔トナー画像形成部〕
各色のトナー画像形成部30は、用いるトナーを除き基本的に同様に構成されている。具体的には、各色のトナー画像形成部30は、図2における時計周り方向に回転する感光体ドラム40(感光体の一例)と、感光体ドラム40を帯電させる帯電器42と、帯電器42によって帯電された感光体ドラム40を露光して感光体ドラム40に静電潜像を形成する露光装置44と、を有している。さらに、各色のトナー画像形成部30は、露光装置44によって感光体ドラム40に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置46と、転写装置32へのトナー画像の転写後に感光体ドラム40の表面に残留したトナーを除去するブレードを備えた清掃装置48と、を有している。
各色のトナー画像形成部30は、用いるトナーを除き基本的に同様に構成されている。具体的には、各色のトナー画像形成部30は、図2における時計周り方向に回転する感光体ドラム40(感光体の一例)と、感光体ドラム40を帯電させる帯電器42と、帯電器42によって帯電された感光体ドラム40を露光して感光体ドラム40に静電潜像を形成する露光装置44と、を有している。さらに、各色のトナー画像形成部30は、露光装置44によって感光体ドラム40に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置46と、転写装置32へのトナー画像の転写後に感光体ドラム40の表面に残留したトナーを除去するブレードを備えた清掃装置48と、を有している。
帯電器42は、例えば、感光体ドラム40の表面(感光層)を負極性に帯電させる。負極性に帯電した感光体ドラム40の表面は、露光装置44によって露光光Lが照射された部分が正極性を呈し、感光体ドラム40の表面に静電潜像が形成される。そして、現像装置46内で負極性に摩擦帯電されたトナーが、正極性を呈する静電潜像に付着して静電潜像が現像される。このように、感光体ドラム40の表面(外周面)にトナー画像が形成される。すなわち、本実施形態では、帯電器42、露光装置44及び現像装置46が、感光体ドラム40にトナー画像を形成する形成部の一例として機能する。清掃装置48のブレードは、感光体ドラム40の表面に接触して、感光体ドラム40の表面に残留したトナーを掻き取る。
〔転写装置〕
転写装置32は、各色の感光体ドラム40のトナー画像を、転写ベルト49(中間転写体)に重畳して一次転写し、該重畳されたトナー画像を二次転写位置NT(転写ニップの一例)で媒体12に二次転写するようになっている。具体的には、転写装置32は、転写ベルト49と、一次転写ロール50と、二次転写ロール52と、を備えている。
転写装置32は、各色の感光体ドラム40のトナー画像を、転写ベルト49(中間転写体)に重畳して一次転写し、該重畳されたトナー画像を二次転写位置NT(転写ニップの一例)で媒体12に二次転写するようになっている。具体的には、転写装置32は、転写ベルト49と、一次転写ロール50と、二次転写ロール52と、を備えている。
転写ベルト49は、無端状を成し、複数のロール60に巻き掛けられて姿勢が決められている。この実施形態では、転写ベルト49は、正面視で装置幅方向に長い逆鈍角三角形状の姿勢とされている。複数のロール60のうち、図2に示すロール60Dは、図示しないモータの動力により転写ベルト49を矢印A方向に周回させる駆動ロール60Dとして機能する。転写ベルト49は、矢印A方向に周回することで、一次転写された画像を二次転写位置NTへ搬送するようになっている。
また、複数のロール60のうち、図2に示すロール60Tは、転写ベルト49に張力を付与する張力付与ロール60Tとして機能する。複数のロール60のうち、図2に示すロール60Bは、二次転写ロール52の対向ロール60Bとして機能する。対向ロール60Bには、前述の通り逆さ鈍角三角形状の姿勢とされた転写ベルト49の鈍角を成す下端側の頂部が巻き掛けられている。この転写ベルト49は、前述した姿勢で装置幅方向に延びる上辺部において、各色の感光体ドラム40に下方から接触している。
一次転写ロール50は、各感光体ドラム40のトナー画像を転写ベルト49に転写させるロールであり、図2に示されるように、転写ベルト49の内側に配置されている。各一次転写ロール50は、転写ベルト49を挟んで対応する色の感光体ドラム40に対して対向配置されている。また、一次転写ロール50には、給電部(符号省略)によって、トナー極性とは逆極性の一次転写電圧が印加されるようになっている。この一次転写電圧の印加により、感光体ドラム40に形成されたトナー画像が、感光体ドラム40と一次転写ロール50との間の一次転写位置Tで転写ベルト49に転写される。
二次転写ロール52は、転写ベルト49に重畳されたトナー画像を媒体12に転写するロールである。二次転写ロール52は、図2に示されるように、対向ロール60Bとの間に転写ベルト49を挟むように配置されており、二次転写ロール52と転写ベルト49とは予め定められた荷重にて接触している。このように接触している二次転写ロール52と転写ベルト49の間が二次転写位置NTとされる。この二次転写位置NTには、図1に示したように、巻出ロール20から媒体12が供給されるようになっている。二次転写ロール52は、図2における時計周り方向へ回転駆動される。
また、二次転写ロール52には、印加部(図示省略)によって、対向ロール60Bに負極性の電圧が印加され、対向ロール60Bと二次転写ロール52との間に電位差が生じる。すなわち、対向ロール60Bに負極性の電圧が印加されることで、対向ロール60Bの対向電極をなす二次転写ロール52にトナー極性と逆極性の二次転写電圧(正極性の電圧)が間接的に印加される。これにより、対向ロール60Bと二次転写ロール52との間に転写電界が形成されて、転写ベルト49のトナー画像に対して静電力が作用し、二次転写位置NTを通過する媒体12に、転写ベルト49からトナー画像が転写される。
〔定着装置〕
定着装置34は、媒体12上のトナー像に熱および圧力を加え、媒体12上にトナー像を定着する装置であり、定着装置34は、図1に示したように、巻取機24より上流側に設けられている。定着装置34は、図3に示すように、付与部材の一例である定着ロール70及び内部加熱ロール72と、外部加熱ロール74と、定着ベルト76と、加圧部の一例である加圧ロール78とを含んで構成されている。
定着装置34は、媒体12上のトナー像に熱および圧力を加え、媒体12上にトナー像を定着する装置であり、定着装置34は、図1に示したように、巻取機24より上流側に設けられている。定着装置34は、図3に示すように、付与部材の一例である定着ロール70及び内部加熱ロール72と、外部加熱ロール74と、定着ベルト76と、加圧部の一例である加圧ロール78とを含んで構成されている。
定着ベルト76は、耐熱性絶縁基材上に、例えばフッ素系の樹脂からなる離型層が積層された無端状ベルトからなり、定着ロール70と、内部加熱ロール72と、支持ロール80とに掛け渡された状態で周回方向Bへ回転自在に支持されている。
定着ベルト76の内周面76Aには、潤滑剤が塗布されており、定着ベルト76の内周面76Aと定着ロール70の外周面70Aとの間、及び定着ベルト76の内周面76Aと内部加熱ロール72の外周面72Aとの間には、潤滑剤が介在し摩擦が抑制されている。この潤滑剤としては、シリコンオイルを用いるが、常温では液状潤滑剤で無いグリース等の他の潤滑剤で構成してもよい。
加圧ロール78は、例えば中空円筒状の芯金90と、芯金90の外周を覆う弾性層92と、弾性層92の外周を覆う離型層94とを有している。芯金90は、例えばアルミニウムや鉄やステンレス等の金属からなり、弾性層92は、例えばシリコーンゴムのような耐熱性を有する絶縁材料で形成されている。そして、離型層94は、例えばフッ素系の樹脂で形成されている。この加圧ロール78は、定着ロール70に対して近接及び離間する方向に移動可能とされており、定着時には、バネ等によって定着ロール70側へ押しつけられるように構成されている。
この加圧ロール78と定着ベルト76との間には、定着ニップNが形成されており、この定着ニップNを通過する媒体12を加圧ロール78と定着ベルト76で挟んで加圧できるように構成されている。この媒体12は、図1に示した巻取機24によって上流側へ牽引され移動する。この媒体12の移動に伴って定着ベルト76が搬送方向Cへ周回する。
定着ロール70は、アルミニウムや鉄やステンレス等の金属によって円筒状に形成されており、定着ロール70内には、加熱源の一例である第1ハロゲンランプ70Bが設けられている。定着ロール70は、第1ハロゲンランプ70Bで加熱され、定着ベルト76を内周面76Aから予め定められた温度に加熱する。
定着ロール70は、図4に示すように、定着ロール用モータ70Cで回転駆動されるように構成されており、定着ロール用モータ70Cは、DCモータからなる。この定着ロール用モータ70Cは、エンコーダからなる定着ロール回転センサ70Dを備えており、当該定着ロール用モータ70Cの回転速度を取得できるように構成されている。
定着ロール70は、図3に示したように、定着ベルト76の周回方向Bに回転駆動されるとともに、当該定着ロール70の外周面70Aの周速度が定着ベルト76の内周面76Aにおける周回速度と異なる速度となるように回転制御されている。このため、定着ロール70は、定着ベルト76に対して滑りながら回転し、当該定着ベルト76に周回方向Bの補助力を付与するように構成されている。
内部加熱ロール72は、アルミニウムや鉄やステンレス等の金属によって円筒状に形成されており、内部加熱ロール72内には、加熱源の一例である第2ハロゲンランプ72Bが設けられている。内部加熱ロール72は、第2ハロゲンランプ72Bで加熱され、定着ベルト76を内周面76Aから予め定められた温度に加熱する。
内部加熱ロール72は、図4に示したように、内部加熱ロール用モータ72Cで回転駆動されるように構成されており、内部加熱ロール用モータ72Cは、DCモータからなる。この内部加熱ロール用モータ72Cは、エンコーダからなる内部加熱ロール回転センサ72Dを備えており、当該内部加熱ロール用モータ72Cの回転速度を取得できるように構成されている。
内部加熱ロール72は、図3に示したように、定着ベルト76の周回方向Bに回転駆動されるとともに、当該内部加熱ロール72の外周面72Aの周速度が定着ベルト76の内周面76Aにおける周回速度と異なる速度となるように回転制御されている。このため、内部加熱ロール72は、定着ベルト76に対して滑りながら回転し、当該定着ベルト76に周回方向Bの補助力を付与するように構成されている。
この内部加熱ロール72は、定着ロール70が定着ベルト76に接する位置と周方向で異なる位置で定着ベルト76に接するように配置されている。これにより、定着ベルト76には、定着ロール70と内部加熱ロール72とによって、周方向の異なる箇所で補助力が付与されている。
外部加熱ロール74は、定着ベルト76の外側に配置され、外部加熱ロール74の外周面74Aが定着ロール70と内部加熱ロール72との間に架け渡された定着ベルト76の外周面76Bの部位に接して当該定着ベルト76を内側へ押し込む。外部加熱ロール74が定着ベルト76に接する位置は、定着ロール70及び内部加熱ロール72が定着ベルト76に接する位置と周方向で異なる位置に設定されている。これにより、外部加熱ロール74は、定着ロール70と内部加熱ロール72と異なる箇所で定着ベルト76に駆動力を付与する。
外部加熱ロール74は、アルミニウムや鉄やステンレス等の金属によって円筒状に形成されており、外部加熱ロール74内には、加熱源の一例である第3ハロゲンランプ74Bが設けられている。外部加熱ロール74は、第3ハロゲンランプ74Bで加熱され、定着ベルト76を外周面76Bから予め定められた温度に加熱する。
外部加熱ロール74は、図4に示したように、外部加熱ロール用モータ74Cで回転駆動されるように構成されており、外部加熱ロール用モータ74Cは、DCモータからなる。この外部加熱ロール用モータ74Cは、エンコーダからなる外部加熱ロール回転センサ74Dを備えており、当該外部加熱ロール用モータ74Cの回転速度を検出できるように構成されている。
外部加熱ロール74は、図3に示したように、定着ベルト76の周回方向Bに回転駆動されるとともに、当該外部加熱ロール74の外周面74Aの周速度が定着ベルト76の外周面76Bにおける周回速度と同じ速度となるように回転制御される。このため、外部加熱ロール74は、定着ベルト76と共に回転し、定着ベルト76に周回方向Bの駆動力を付与する。
図4は、画像形成装置10のブロック図の一部である。この画像形成装置10に設けられた前述の制御部18は、例えばROM及びRAMを内蔵したマイコンを中心に構成されている。
この制御部18には、タッチパネルやスイッチ類で構成されたユーザインターフェイス部100と、搬送される媒体12の速度を検知する媒体速度検知センサ102とが接続されており、制御部18は媒体12の搬送速度を認識できるように構成されている。また、制御部18には、定着ベルト76の温度を検知するベルト温度検知センサ104と、定着ベルト76の周回速度を検知するベルト速度検知センサ106とが接続されており、制御部18は定着ベルト76の温度及び周回速度を検知できるように構成されている。
制御部18には、第1ハロゲンランプ70Bと第2ハロゲンランプ72Bと第3ハロゲンランプ74Bとが接続されており、媒体12の種類に応じて定着ベルト76の温度に応じて各ハロゲンランプ70B、72B、74Bによる発熱量を調整できるように構成されている。
制御部18には、定着ロール70を駆動する定着ロール用モータ70C及び定着ロール回転センサ70Dと、内部加熱ロール72を駆動する内部加熱ロール用モータ72C及び内部加熱ロール回転センサ72Dとが接続されている。また、制御部18には、外部加熱ロール74を駆動する外部加熱ロール用モータ74C及び外部加熱ロール回転センサ74Dが接続されている。これにより、各回転センサ70D、72D、74Dからの入力に基づいて各モータ70C、72C、74Cへの駆動パルス幅を制御するPWM制御によって、各ロール70、72、74の回転速度を変更する制御が行えるように構成されている。
この制御部18は、マイコンがROMに記憶されたプログラムに従って動作することで、各ロール70、72、74の回転速度を制御するように構成されている。
すなわち、制御部18は、巻取機24で牽引された媒体12の移動に伴って周回する定着ベルト76の周回速度をベルト速度検知センサ106で検知する。そして、定着ベルト76の外周面76Bの周回速度と外部加熱ロール74の外周面74Aの周速度とが一致するように外部加熱ロール用モータ74Cへの出力を制御する。これにより、外部加熱ロール74は定着ベルト76に対して滑ることなく駆動力を伝達する。
また、制御部18は、定着ベルト76の内周面76Aの周回速度と定着ロール70の外周面70Aの周速度とが異なる速度となるように定着ロール用モータ70Cへの出力を制御する。これにより、定着ロール70は定着ベルト76に対して滑りながら周回方向Bの補助力を付与する。また、制御部18は、定着ベルト76の内周面76Aの周回速度と内部加熱ロール72の外周面72Aの周速度とが異なる速度となるように内部加熱ロール用モータ72Cへの出力を制御する。これにより、内部加熱ロール72は定着ベルト76に対して滑りながら周回方向の補助力を付与する。
ここで、定着ロール70及び内部加熱ロール72の周速度は、定着ベルト76の周回速度より速く設定しても遅く設定しても良い。定着ロール70及び内部加熱ロール72と定着ベルト76との速度差は、定着ベルト76の周回負荷の大きさに応じて定めるものとする。例えば、定着ベルト76の周回負荷が大きいときは、定着ベルト76に付与される補助力が大きくなるように速度差を大きく制御し、定着ベルト76の周回負荷が小さいときは、定着ベルト76に付与される補助力が小さくなるように速度差を小さく制御する。
以上の構成に係る本実施形態の作用を説明する。
巻取機24で牽引される媒体12の移動に伴って周回する定着ベルト76の内側には、定着ロール70及び内部加熱ロール72が設けられており、両ロール70、72から定着ベルト76に周回方向Bの補助力を付与することができる。このため、定着ベルト76に周回方向Bの補助力を付与しない場合と比較して、巻取機24の牽引力によって媒体12に作用する張力を抑制することができる。
巻取機24で牽引される媒体12の移動に伴って周回する定着ベルト76の内側には、定着ロール70及び内部加熱ロール72が設けられており、両ロール70、72から定着ベルト76に周回方向Bの補助力を付与することができる。このため、定着ベルト76に周回方向Bの補助力を付与しない場合と比較して、巻取機24の牽引力によって媒体12に作用する張力を抑制することができる。
したがって、定着ベルト76の周回方向Bへの周回負荷が大きな機構であっても、巻取機14の牽引力による張力に起因した媒体12の搬送方向への伸びによる媒体12の変形を抑制することができる。特に、媒体12が樹脂フィルムで構成された場合、定着時に加熱され延び易くなるため、定着ベルト76に周回方向Bの補助力を付与することは、媒体12の変形抑制に対して有効である。また、張力に起因した媒体12の変形防止効果があるため、薄肉又は引張強度の低い媒体12の利用が可能となる。
ここで、定着ベルト76は、定着ロール70と加圧ロール78とで挟まれ、加圧されており、この部位での負荷が最も大きくなる。そこで、本実施形態では、負荷が最も大きくなる部位に、定着ロール70から補助力を付与している。
このとき、定着ロール70及び内部加熱ロール72は、定着ベルト76に対して滑りながら回転する。このため、定着ロール70及び内部加熱ロール72が媒体12の搬送速度より速く定着ベルト76を周回させてしまう場合と比較して、定着装置34と巻取機24間での媒体12の弛みを抑制することができる。
また、定着ベルト76の内周面76Aには、潤滑剤が塗布されており、定着ベルト76と定着ロール70及び内部加熱ロール72との間には潤滑剤が介在する。このため、定着ベルト76に潤滑剤が塗布されない場合と比較して、定着ベルト76と定着ロール70及び内部加熱ロール72との潤滑性を向上し、定着ロール70及び内部加熱ロール72が滑り易くなることで、定着ベルト76と各ロール70、72間の負荷を軽減することできる。これにより、定着ベルト76の耐久性を高めることができる。
そして、定着ロール70の外周面70A及び内部加熱ロール72の外周面72Aは、定着ベルト76の内周面76Aに接して滑るように構成されている。これにより、各ロール70、72が定着ベルト76の外周面76Bに接して滑る場合と比較して、媒体12のトナー画像に接する定着ベルト76外周面の傷つきを抑制することができる。
そして、定着ベルト76は、定着ロール70及び内部加熱ロール72によって周方向の異なる箇所で補助力が付与されており、定着ベルト76への補助力の付与箇所を分散することができる。このため、補助力を定着ベルト76の一箇所から付与する場合と比較して、定着ベルト76及び各ロール70、72の負荷を軽減し、耐久性を高めることができる。
(第2実施形態)
図5は、第2実施形態を示す図であり、第1実施形態とは定着装置34のみが異なる。このため、定着装置34を図示するとともに、第1実施形態と同一又は同等部分については同符号を付して説明を割愛し、異なる部分について説明する。
図5は、第2実施形態を示す図であり、第1実施形態とは定着装置34のみが異なる。このため、定着装置34を図示するとともに、第1実施形態と同一又は同等部分については同符号を付して説明を割愛し、異なる部分について説明する。
すなわち、本実施形態に係る定着装置34では、定着ロール70の側部に押し部材の一例であるパッド110が設けられており、このパッド110は、定着ロール70の軸方向全域に隣接して設けられている。このパッド110は、定着ロール70の周回方向B下流側に設けられており、パッド110が定着ロール70の周回方向B上流側に隣接して配置された場合と比較して、定着ロール70及び定着ベルト76間の巻き込みが防止されている。
定着ベルト76は、加圧ロール78によってパッド110側に押されている。定着ベルト76と加圧ロール78との間に形成された定着ニップNは、定着ロール70及び加圧ロール78間に位置する第1ニップN1と、パッド110及び加圧ロール78間に位置する第2ニップN2とで構成される。これにより、定着ニップNは、パッド110が無い場合と比較して長くなるように構成されている。
このように構成された定着装置34では、定着ベルト76の内周面76Aにパッド110が接するため、摩擦抵抗が増加し定着ベルト76の周回負荷が大きくなる。しかし、前述したように、定着ベルト76の周回速度と定着ロール70及び内部加熱ロール72の周速度の速度差を調整して、定着ベルト76に周回方向Bの補助力を付与することで媒体12に作用する張力を抑制することができる。
したがって、このように定着ベルト76の周回負荷が大きな場合であっても、張力に起因した媒体12の変形を抑制することができ、定着ベルト76に周回方向Bの補助力を付与しない場合と比較して、前述した効果が顕著となる。
なお、本実施形態では、定着ロール70及びパッド110によって定着ベルト76と加圧ロール78間に定着ニップNを形成したが、これに限定されるものではなく、定着ベルト76を加圧ロール78側へ押すパッド110のみで定着ニップNを形成してもよい。
また、本実施形態では、パッド110を設けることで定着ベルト76の周回負荷が大きくなる場合について説明したが、周回負荷が大きくなる要因としては、次のことが考えられる。例えば電子写真方式において媒体12に形成するトナー画像が肉厚の場合や、高速での画像形成が要求される場合では、定着時の媒体12への加圧力を高める必要があり、定着ベルト76の周回負荷が大きくなる。このような場合であっても、張力に起因した媒体12の変形を抑制することができる。
また、第1及び第2実施形態では、定着ロール70及び内部加熱ロール72と定着ベルト76と間に潤滑剤を介在させたが、この潤滑剤は無くても良い。さらに、定着ロール70及び内部加熱ロール72は、定着ベルト76の内周面76Aに接して滑るが、定着ベルト76の外周面76Bに接して滑るように構成しても良い。加えて、定着ベルト76の周方向の異なる箇所で補助力を付与する付与部材として定着ロール70と内部加熱ロール72とを設けたが、単一の付与部材で構成しても良い。
10 画像形成装置
12 媒体
24 巻取機
34 定着装置
70 定着ロール
70A 外周面
72 内部加熱ロール
72A 外周面
76 定着ベルト
76A 内周面
78 加圧ロール
110 パッド
B 周回方向
C 搬送方向
12 媒体
24 巻取機
34 定着装置
70 定着ロール
70A 外周面
72 内部加熱ロール
72A 外周面
76 定着ベルト
76A 内周面
78 加圧ロール
110 パッド
B 周回方向
C 搬送方向
Claims (7)
- 巻出ロールから巻き出された長尺状の媒体を巻き取る巻取ロールと、
該巻取ロールを回転して前記媒体を巻取り当該媒体を搬送方向へ牽引する牽引部と、
前記巻出ロール及び前記巻取ロール間にて前記媒体を加圧部と共に挟み、前記巻取ロールでの巻き取により牽引される前記媒体の移動に伴って前記搬送方向へ周回する定着ベルトと、
該定着ベルトに対して滑りながら回転し、当該定着ベルトに周回方向の補助力を付与する付与部材と、
を備えた画像形成装置。 - 前記付与部材の周回速度は、前記定着ベルトの周回速度よりも遅い請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記定着ベルトと前記付与部材との間に潤滑剤が介在している請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。
- 前記付与部材は、周面が前記定着ベルトの内周面に接して滑る請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記定着ベルトの周方向の異なる箇所で補助力を付与する前記付与部材を複数有する請求項1から請求項4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記定着ベルトの内周面に接し該定着ベルトを前記加圧部側へ押す押し部材を有する請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記付与部材は、前記定着ベルトの内周面に接して滑り、
前記押し部材は、前記付与部材に対して前記周回方向の下流側に隣接して配置されている請求項6に記載の画像形成装置。
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JP2003270987A (ja) * | 2002-03-19 | 2003-09-25 | Fuji Xerox Co Ltd | ベルト定着装置 |
JP2011064725A (ja) * | 2009-09-15 | 2011-03-31 | Ricoh Co Ltd | 定着装置及び画像形成装置 |
JP2014178539A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Canon Inc | 画像加熱装置およびこれを用いた画像形成装置 |
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