JP6206064B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
記録媒体に形成されたトナー像を加熱する加熱回転体と、
前記加熱回転体に外周面が対向して配置される無端ベルトと、
前記無端ベルトの内周面側に配置され前記無端ベルトの外周面を前記加熱回転体に押し
付けて前記無端ベルトと前記加熱回転体との間に定着ニップ部を形成する第1加圧部材と
、
前記無端ベルトの内周面側の前記定着ニップ部よりも前記記録媒体の搬送方向上流側で
前記無端ベルトを前記加熱回転体に向けて押すことで、前記記録媒体が前記定着ニップ部
よりも前記記録媒体の搬送方向上流側で前記加熱回転体に接触するように前記記録媒体を
案内する第1の位置と、前記記録媒体が前記定着ニップ部よりも前記記録媒体の搬送方向
上流側で前記加熱回転体に接触しないで前記記録媒体を案内する第2の位置とに移動可能
に支持されている第2加圧部材と、を備え、
前記無端ベルトの両端部の内側に嵌合されて前記無端ベルトの内周面を回転可能に支持
するベルトガイド部材を更に備え、前記第2加圧部材が両端部を弾性体で付勢されて前記
ベルトガイド部材に移動可能に保持された、
ことを特徴とする。
記録媒体にトナー像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により前記記録媒体上に形成されたトナー像を加熱及び加圧して前記
記録媒体上に定着する請求項1に記載の定着装置と、を備えた、
ことを特徴とする。
請求項2に記載の発明によれば、簡素な構成で第2加圧部材を容易に移動させることができる。
請求項3に記載の発明によれば、簡素な構成で第2加圧部材を容易に移動させ、厚紙の反りを抑制することができる。
また、以下の図面を使用した説明において、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
尚、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とする。
図1は本実施形態に係る画像形成装置1の内部構成を示す断面模式図である。
以下、図面を参照しながら、画像形成装置1の全体構成及び動作を説明する。
画像形成装置1は、制御装置10、給紙装置20、感光体ユニット30、現像装置40、転写装置50、定着装置60を備えて構成されている。画像形成装置1の上面(Z方向)には、画像が記録された用紙が排出・収容される排出トレイ1aが形成されている。
画像形成装置1の底部には、給紙装置20が設けられている。給紙装置20は、用紙積載板21を備え、用紙積載板21の上面には多数の記録媒体としての用紙Pが積載される。用紙積載板21に積載され、規制板(不図示)で幅方向位置が決められた用紙Pは、上側から1枚ずつ用紙引き出し部22により側方(X方向)に引き出された後、レジストローラ対23のニップ部まで搬送される。
現像装置40各々は、現像ハウジング41に収容される現像剤を除いて同様に構成され、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。
中間転写ベルト51上の重畳トナー像は、中間転写ベルト51の移動に伴って二次転写ローラ53が配置された領域(二次転写部T)に搬送される。重畳トナー像が二次転写部Tに搬送されると、そのタイミングに合わせて給紙装置20から用紙Pが二次転写部Tに供給される。そして、二次転写ローラ53には、画像形成装置制御部11により制御される電源装置14等から所定の転写電圧が印加され、レジストローラ対23から送り出され、搬送ガイドにより案内された用紙Pに中間転写ベルト51上の多重トナー像が一括転写される。
定着トナー像が形成された用紙Pは、搬送ローラ対68を介して排出ローラ対69から画像形成装置1上面の排出トレイ1aに排出される。
図2は定着ユニット600の全体構成を示す斜視図、図3は定着ユニット600の断面模式図、図4(a)は加圧モジュールの分解斜視図、図4(b)はベルトガイド部材624の断面図、図5は支持モジュール63の構成を説明するための断面模式図である。
以下、図面を参照しながら定着ユニット600の構成について説明する。
図2に示すように、定着ユニット600は、加熱モジュール61及び加圧回転体としての加圧モジュール62と、加熱モジュール61及び加圧モジュール62を一体的に支持する支持モジュール63とが、一体化して画像形成装置1に対して着脱可能に構成されている。
支持モジュール63は、加熱モジュール61に対する加圧モジュール62の加圧状態を解除する操作レバー62Aを備えて構成されている。
加熱モジュール61は、定着領域Nを通過する用紙Pに接触して加熱する加熱回転体としての加熱ローラ610、加熱ローラ610の内部に加熱ローラ610の内周面と間隔をあけて配置された発熱体としての定着ランプ65、画像形成装置1の駆動部(不図示)から回転駆動力を受けて加熱ローラ610を回転させるギアG(不図示)からなる。
加熱ローラ610は、両端部が開放された円筒部材であり、金属製の薄肉パイプを基材として、外周面にシリコンゴムからなる弾性層及びフッ素樹脂を含む離型層が重ねて形成された多層構造となっている。
加圧モジュール62は、無端ベルトとしての加圧ベルト620、第1加圧部材621、第2加圧部材622、を備え、第1加圧部材621によって内周面側から加圧され、第2加圧部材622によって内周面側から支持された加圧ベルト620が加熱ローラ610との接触部で定着領域Nを形成している。
第2加圧部材622は、加圧ベルト620の内周面側で加圧ベルト620の回転方向における上流側に配置され、加圧ベルト620の外周面を加熱ローラ610の外周面に向かって突出して支持する。
尚、第1加圧部材621及び第2加圧部材622は、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、液晶ポリマー(LCP)などの耐熱性を有する合成樹脂で形成されている。
加圧ベルト620は、開放された両端部の内周面を一対のベルトガイド部材624で回転可能に支持されている。それぞれのベルトガイド部材624は、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)などの耐熱性を有する合成樹脂製とされ、加圧ベルト620の両端部の内周面を支持する円筒状の周壁624Aと、加圧ベルト620の両端部の軸方向の移動を規制するフランジ部624Bからなる。
また、貫通孔6243には、第2加圧部材622の両端部622aが弾性部材の一例としてのコイルバネ625に支持された状態で嵌挿されて加熱ローラ610の外周面と対向する方向に移動可能に支持されている。
具体的には、第2加圧部材622に支持された加圧ベルト620の外周面が加熱ローラ610の外周面に向かって突出して形成された領域を、指定された用紙Pとして厚紙が搬送されるときに、用紙Pのコシによって第2加圧部材622が突出方向と反対方向に移動することができるバネ定数が選択されている。
また、厚紙モードとしては、例えば、用紙Pの坪量が、105gsm超〜128gsm以下の第1の厚紙モード、128gsm超〜150gsm以下の第2の厚紙モード、150gsm超〜176gsm以下の第3の厚紙モード、176gsm超〜220gsm以下の第4の厚紙モード、220gsm超〜256gsm以下の第5の厚紙モード、256gsm超〜300gsm以下の第6の厚紙モード等、用紙Pの厚みに応じて複数設定することができる。
また、第2加圧部材622の一面と加圧ベルト620の内周面との間には、フェルト部材627が配置されている(図3参照)。フェルト部材627には、潤滑用のシリコンオイルが含浸されており、加圧ベルト620の内周面と接触しながら加圧ベルト620の内周面にシリコンオイルを供給して、加圧ベルト620の回転抵抗の上昇を抑制している。
支持モジュール63は、加熱ローラ支持部材630、一対の第1搖動部材631、一対の第2搖動部材632を備えている。加熱ローラ支持部材630には、加熱モジュール61が支持され、第2搖動部材632には加圧モジュール62が支持されている。そして、第2搖動部材632が第1搖動部材631を介して搖動することによって、加熱モジュール61と加圧モジュール62とが圧接又は離間する。加熱モジュール61と加圧モジュール62の圧接状態は操作レバー62Aで解除される。
第2搖動部材632の外側には円筒部材632Aが回転可能に支持され、その周面がカム62Cと接触している。
その結果、操作レバー62Aを回転操作することで、カム62Cと円筒部材632Aの接触位置が変化して、第2搖動部材632が第1搖動部材631に対して支持軸632aを中心に搖動し、第2搖動部材632に支持された加圧モジュール62が加熱モジュール61に対して圧接又は離間する。
図6(a)は普通紙の定着動作が行われる状態(通常定着モード)の加圧モジュール62と加熱ローラ610の断面模式図、図6(b)は封筒の定着動作が行われる状態(封筒定着モード)の加圧モジュール62と加熱ローラ610の断面模式図、図7(a)は普通紙の定着動作が行われるときの第2加圧部材622の移動を説明する定着ユニット600の要部断面模式図、図7(b)は厚紙の定着動作が行われるときの第2加圧部材622の移動を説明する定着ユニット600の要部断面模式図である。
以下、図面を参照しながら加圧モジュール62における第2加圧部材622の構成と作用について説明する。
加圧モジュール62において、第2加圧部材622は、定着ニップ部における用紙搬送方向Aの上流側で、両端部622aがベルトガイド部材624に形成された貫通孔6243の摺動部6243aに挿入されている(図4(a)、(b)参照)。
そして、両端部622aが貫通孔6243のバネ保持部6243bに配置されたコイルバネ625によって加熱ローラ610側へ付勢され、頂上部622bが加圧ベルト620の内周面側から加熱ローラ610の外周面側へ突出して用紙Pが定着ニップ部よりも用紙搬送方向上流側で加熱ローラ610に接触するように用紙Pを案内する。
その結果、通常定着モードにおける普通紙の定着に対しては、用紙Pの搬送方向に沿って第2加圧部材622に支持された加圧ベルト620の外周面が形成する領域とパッド部材623及び第1加圧部材621が加圧する加圧ベルト620の外周面が形成する定着ニップ部が連続して定着領域Nを形成している。
その結果、トナー像が転写された用紙Pが搬送されて定着領域Nに送り込まれた場合、パッド部材623及び第1加圧部材621によって加圧される定着ニップ部へ搬送される前に、第2加圧部材622によって形成された定着領域Nで加熱されて定着性能を向上させている(図7(a)参照)。
用紙Pが封筒の場合には、使用者が操作レバー62Aを回転操作して通常定着モードと対比して加圧モジュール62と加熱モジュール61との圧接状態が弱められる(図6(b))。
そして、加圧ベルト620を介して加熱ローラ610の外周面側へ突出している第2加圧部材622の頂上部622bが加熱ローラ610の外周面と接触するが、加熱ローラ610の外周面に接触した第2加圧部材622は、その接触圧でベルトガイド部材624に形成された貫通孔6243内を加熱ローラ610の外周面と離間する方向(図中 矢印E)に移動する。
厚紙モードにおいては、加熱モジュール61と加圧モジュール62との圧接状態は通常定着モード(図6(a)参照)と同様であり、用紙Pの搬送方向に沿って第2加圧部材622に支持された加圧ベルト620の外周面が形成する領域とパッド部材623及び第1加圧部材621が加圧する加圧ベルト620の外周面が形成する定着ニップ部が連続して定着領域Nを形成している。
すなわち、定着領域Nの用紙搬送方向上流側で、第2加圧部材622が加圧ベルト620を内周面側から支持しながら接線Lよりも突出している(図6(a)中 Δ)。
そのために、厚紙モードにおいて定着領域N内へ搬送されて加圧・加熱される用紙Pのコシによって、第2加圧部材622が加熱ローラ610から離間する方向に押し上げられて、定着領域N内において用紙Pの加熱ローラ610の外周面側への巻付きが減少し、厚紙の加熱ローラ610側への反り(カール)が抑制される(図7(b)参照)。
そのために、通常定着モード(普通紙)においては、用紙Pの搬送方向上流側から、第2加圧部材622に支持された加圧ベルト620の外周面と、パッド部材623及び第1加圧部材621が加圧する加圧ベルト620の外周面とが用紙Pの搬送方向に沿って連続して定着領域Nを形成して定着性能を向上させることができる。
また、厚紙モードにおいては、第2加圧部材622は、用紙Pのコシによって加熱ローラ610の外周面と離間する方向に移動して定着領域Nが縮小する。その結果、定着領域N内において用紙Pの加熱ローラ610の外周面側への巻付きが減少し、厚紙の加熱ローラ610側への反り(カール)が抑制される。
さらに、カラー画像形成装置のみならず、モノクロ画像形成装置においても適用することができる。
10・・・制御装置
11・・・画像形成装置制御部
14・・・電源装置
20・・・給紙装置
30・・・感光体ユニット
40・・・現像装置
50・・・転写装置
60・・・定着装置
61・・・加熱モジュール
62・・・加圧モジュール
63・・・支持モジュール
600・・・定着ユニット
610・・・加熱ローラ
620・・・加圧ベルト
621・・・第1加圧部材
622・・・第2加圧部材
622a・・・両端部
622b・・・頂上部
623・・・パッド部材
624・・・ベルトガイド部材
625・・・コイルバネ
626・・・摺動シート
627・・・フェルト部材
628・・・保持部材
630・・・加熱ローラ支持部材
630A・・・側板
630B・・・連結板
631・・・第1搖動部材
632・・・第2搖動部材
Claims (2)
- 記録媒体に形成されたトナー像を加熱する加熱回転体と、
前記加熱回転体に外周面が対向して配置される無端ベルトと、
前記無端ベルトの内周面側に配置され前記無端ベルトの外周面を前記加熱回転体に押し
付けて前記無端ベルトと前記加熱回転体との間に定着ニップ部を形成する第1加圧部材と
、
前記無端ベルトの内周面側の前記定着ニップ部よりも前記記録媒体の搬送方向上流側で
前記無端ベルトを前記加熱回転体に向けて押すことで、前記記録媒体が前記定着ニップ部
よりも前記記録媒体の搬送方向上流側で前記加熱回転体に接触するように前記記録媒体を
案内する第1の位置と、前記記録媒体が前記定着ニップ部よりも前記記録媒体の搬送方向
上流側で前記加熱回転体に接触しないで前記記録媒体を案内する第2の位置とに移動可能
に支持されている第2加圧部材と、を備え、
前記無端ベルトの両端部の内側に嵌合されて前記無端ベルトの内周面を回転可能に支持
するベルトガイド部材を更に備え、前記第2加圧部材が両端部を弾性体で付勢されて前記
ベルトガイド部材に移動可能に保持された、
ことを特徴とする定着装置。 - 記録媒体にトナー像を形成する画像形成手段と、
前記画像形成手段により前記記録媒体上に形成されたトナー像を加熱及び加圧して前記
記録媒体上に定着する請求項1に記載の定着装置と、を備えた、
ことを特徴とする画像形成装置。
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JP2013210650A JP6206064B2 (ja) | 2013-10-08 | 2013-10-08 | 定着装置及び画像形成装置 |
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JP2013210650A JP6206064B2 (ja) | 2013-10-08 | 2013-10-08 | 定着装置及び画像形成装置 |
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