JP2008175908A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】定着部材へのキズを生じにくくさせる定着装置等を提供する。
【解決手段】定着装置60は、定着ローラ70と、定着ローラ70に対して圧接して配置され定着ローラ70との間にトナー像が保持された用紙に対し加圧、加熱作用を施すニップ部Nを形成する加圧モジュール80とを備えている。加圧モジュール80は、支持枠81と、加圧パッド82と、第1のコイルスプリング83と、剥離用パッド84と、第2のコイルスプリング85と、加圧ベルト86とを備えている。剥離用パッド84が加圧ベルト86を介して弾性層71を押圧する際の単位圧力は、加圧パッド82が加圧ベルト86を介して弾性層71を押圧する際の単位圧力よりも大きい状態となっている。第2のコイルスプリング85のばね定数は、第1のコイルスプリング83のばね定数よりも小さい状態となっている。
【選択図】図2
【解決手段】定着装置60は、定着ローラ70と、定着ローラ70に対して圧接して配置され定着ローラ70との間にトナー像が保持された用紙に対し加圧、加熱作用を施すニップ部Nを形成する加圧モジュール80とを備えている。加圧モジュール80は、支持枠81と、加圧パッド82と、第1のコイルスプリング83と、剥離用パッド84と、第2のコイルスプリング85と、加圧ベルト86とを備えている。剥離用パッド84が加圧ベルト86を介して弾性層71を押圧する際の単位圧力は、加圧パッド82が加圧ベルト86を介して弾性層71を押圧する際の単位圧力よりも大きい状態となっている。第2のコイルスプリング85のばね定数は、第1のコイルスプリング83のばね定数よりも小さい状態となっている。
【選択図】図2
Description
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる定着装置等に関するものである。
複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、例えば、トナー像が保持された記録材に対し加熱および加圧を行い、画像を記録材に定着させる定着装置が設けられる場合がある。このような定着装置としては、例えば、複数のローラ間に張架され熱源により加熱されるベルトと、上記ベルトを介して上記ローラに対向して設けられた加圧ローラとを有し、被加熱材を上記ベルトと加圧ローラの間で挟持・搬送して加熱を行うものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、定着装置においては、厚みのある用紙に対して定着処理が行われる際、用紙の端部(エッジ)が定着部材に強く押し付けられ、定着部材にキズなどが発生する場合がある。そして、定着部材にキズなどが発生すると、定着画像にむらや筋状のキズなどの画像不良を招来してしまう。
本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、定着部材へのキズを生じにくくさせる定着装置等を提供することにある。
かかる目的のもと、本発明が適用される定着装置は、回転可能に配設された定着部材と、定着部材に回転可能に接触配置され、像が保持された記録材を挿通させるニップ部を定着部材との間に形成するベルト状部材と、ベルト状部材の内側に設けられ、ニップ部に向けてベルト状部材を異なる単位圧力にて押圧する複数の押圧部材と、を備え、複数の押圧部材のうち他の押圧部材よりも高い単位圧力でベルト状部材を押圧する一の押圧部材は、ニップ部を通過する記録材の厚みに応じて進退可能であることを特徴とする。
ここで、他の押圧部材をニップ部に対し進退可能に支持する第1のばね部材と、一の押圧部材をニップ部に対し進退可能に支持する第2のばね部材と、を更に備え、第2のばね部材のばね定数は、第1のばね部材のばね定数よりも小さいことを特徴とすることができる。また、一の押圧部材は、ベルト状部材の内側における所定位置においてベルト状部材を押圧し、他の押圧部材は、一の押圧部材よりもベルト状部材の回転方向上流側においてベルト状部材を押圧することを特徴とすることができる。
他の観点から捉えると、本発明が適用される定着装置は、回転可能に配設された定着部材と、回転可能に配設されたベルト状部材と、ベルト状部材の内側に配設される第1の配設部材と、ベルト状部材を介して定着部材に第1の配設部材を押圧する第1のばね部材と、ベルト状部材の内側に配設される第2の配設部材と、第1のばね部材とは異なるばね定数を有し、ベルト状部材を介して定着部材に第2の配設部材を押圧する第2のばね部材と、を含む。
ここで、第2の配設部材は、第1の配設部材よりもベルト状部材の回転方向下流側に配設され、第2のばね部材のばね定数は、第1のばね部材のばね定数よりも小さいことを特徴とすることができる。
さらに、本発明を画像形成装置と捉えた場合、本発明が適用される画像形成装置は、回転可能に配設された定着部材と、定着部材に回転可能に接触配置され、像が保持された記録材を挿通させるニップ部を定着部材との間に形成するベルト状部材と、ベルト状部材の内側に配設され、ニップ部に向けてベルト状部材を押圧する押圧部材と、ニップ部に挿通される記録材の種類を把握する把握手段と、把握手段にて把握された記録材の種類に基づき、定着部材に対して押圧部材を進退させる進退手段と、を含む。
ここで、進退手段は、把握手段にて把握された記録材の種類としての厚みが所定の閾値を超える場合に、押圧部材を定着部材に対して後退させることを特徴とすることができる。また、押圧部材は、記録材に保持された像を記録材に定着させるための部材と、ニップ部に挿通された記録材を定着部材又はベルト状部材から剥離させるための部材とからなり、進退手段は、剥離させるための部材を進退させることを特徴とすることができる。さらに、進退手段は、押圧部材が複数設けられた場合に、最も高い単位圧力にてベルト状部材を押圧する押圧部材を進退させることを特徴とすることができる。
請求項1に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、定着部材へのキズを生じにくくさせる定着装置を提供することができる。
請求項2に係る発明によれば、他の押圧部材よりも定着部材に対してキズを生じさせやすい一の押圧部材の方がニップ部に対して後退しやすくなるため、本構成を有していない場合に比較して、定着部材におけるキズの発生を低減させることができる。
請求項3に係る発明によれば、記録材がニップ部に挿通される際、定着機能が付与される可能性のある他の押圧部材は、第一の押圧部材よりも後退しにくくなるため、本構成を有していない場合に比較して、定着性能を確保することが可能となる。
請求項2に係る発明によれば、他の押圧部材よりも定着部材に対してキズを生じさせやすい一の押圧部材の方がニップ部に対して後退しやすくなるため、本構成を有していない場合に比較して、定着部材におけるキズの発生を低減させることができる。
請求項3に係る発明によれば、記録材がニップ部に挿通される際、定着機能が付与される可能性のある他の押圧部材は、第一の押圧部材よりも後退しにくくなるため、本構成を有していない場合に比較して、定着性能を確保することが可能となる。
請求項4に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、定着部材へのキズを生じにくくさせる定着装置を提供することができる。
請求項5に係る発明によれば、記録材がニップ部に挿通される際、定着機能が付与される可能性のある第1の配設部材は、第2の配設部材よりも後退しにくくなるため、本構成を有していない場合に比較して、定着性能を確保することが可能となる。
請求項5に係る発明によれば、記録材がニップ部に挿通される際、定着機能が付与される可能性のある第1の配設部材は、第2の配設部材よりも後退しにくくなるため、本構成を有していない場合に比較して、定着性能を確保することが可能となる。
請求項6に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、定着部材へのキズを生じにくくさせる画像形成装置を提供することができる。
請求項7に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、定着部材へのキズをより生じにくくさせることが可能となる。
請求項8に係る発明によれば、剥離させるための部材を進退させているため、定着させるための部材による定着性能を維持することができる。
請求項9に係る発明によれば、定着部材に対して最もキズを生じさせやすい押圧部材が進退することとなるため、本構成を有していない場合に比較して、定着部材へのキズをより生じにくくさせることが可能となる。
請求項7に係る発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、定着部材へのキズをより生じにくくさせることが可能となる。
請求項8に係る発明によれば、剥離させるための部材を進退させているため、定着させるための部材による定着性能を維持することができる。
請求項9に係る発明によれば、定着部材に対して最もキズを生じさせやすい押圧部材が進退することとなるため、本構成を有していない場合に比較して、定着部材へのキズをより生じにくくさせることが可能となる。
―第1の実施形態―
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図1は、本発明が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。同図に示す画像形成装置は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置である。この画像形成装置には、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kが備えられている。また、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト15に順次転写(一次転写)させる一次転写部10が備えられている。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
図1は、本発明が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。同図に示す画像形成装置は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置である。この画像形成装置には、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kが備えられている。また、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト15に順次転写(一次転写)させる一次転写部10が備えられている。
さらに、本画像形成装置には、中間転写ベルト15上に転写された重畳トナー像を記録材(記録紙)である用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写部20が備えられている。また、中間転写ベルト15の内側には、中間転写ベルト15を内側から張架するとともに定速性に優れたモータ(図示せず)などにより回転駆動される駆動ローラ31などの各種ローラが設けられている。さらに、二次転写された画像を用紙P上に定着させる定着装置60が設けられている。また、画像形成を行う用紙の枚数や、画像形成を行う用紙の種類についてユーザ等からの入力を受け付けるコントロールパネル(不図示)と、画像形成の開始指示をユーザ等から受け付けるスタートボタン(不図示)と、各装置(各部)の動作を制御する制御部40とが設けられている。
本実施の形態において、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kには、次のような電子写真用デバイスが順次配設されている。まず、矢印A方向に回転する感光体ドラム11の周囲に、これらの感光体ドラム11を帯電する帯電器12が配設されている。また、感光体ドラム11上に静電潜像を書込むレーザ露光器13(図中露光ビームを符号Bmで示す)が配設されている。さらに、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム11上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器14が設けられている。また、感光体ドラム11上に形成された各色成分トナー像を一次転写部10にて中間転写ベルト15に転写する一次転写ローラ16が設けられている。また、感光体ドラム11上の残留トナーを除去するドラムクリーナ17が設けられている。
一次転写部10は、中間転写ベルト15を挟んで感光体ドラム11に対向して配置される一次転写ローラ16を含んで構成されている。
二次転写部20は、中間転写ベルト15のトナー像保持面側に配置される二次転写ローラ22と、バックアップローラ25とを含んで構成される。二次転写ローラ22は、中間転写ベルト15を挟んでバックアップローラ25に圧接配置されている。
制御部40は、各装置(各部)の動作を制御するCPU(Central Processing Unit)、プログラムが記録されるROM(Read Only Memory)、各種データを一時的に記憶しておくRAM(Random Access Memory)等を備えている。
二次転写部20は、中間転写ベルト15のトナー像保持面側に配置される二次転写ローラ22と、バックアップローラ25とを含んで構成される。二次転写ローラ22は、中間転写ベルト15を挟んでバックアップローラ25に圧接配置されている。
制御部40は、各装置(各部)の動作を制御するCPU(Central Processing Unit)、プログラムが記録されるROM(Read Only Memory)、各種データを一時的に記憶しておくRAM(Random Access Memory)等を備えている。
次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。本実施形態における画像形成装置では、図示しない画像読取装置等から画像データが出力される。そして、この画像データは図示しない画像処理装置により所定の画像処理が施され、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の4色の色材階調データに変換され、レーザ露光器13に出力される。
レーザ露光器13は、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームBmを画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各々の感光体ドラム11に照射する。各感光体ドラム11では、帯電器12によって表面が帯電された後、このレーザ露光器13によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。
レーザ露光器13は、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームBmを画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各々の感光体ドラム11に照射する。各感光体ドラム11では、帯電器12によって表面が帯電された後、このレーザ露光器13によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。
形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの現像器14によって、Y、M、C、Kの各色のトナー像として現像される。
一方、中間転写ベルト15は、駆動ローラ31などの各種ローラによって図1に示す矢印B方向に所定の速度で循環駆動されている。感光体ドラム11上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム11と中間転写ベルト15とが当接する一次転写部10において、中間転写ベルト15上に順次、静電吸引され、中間転写ベルト15上に重畳されたトナー像が形成される。重畳されたトナー像が中間転写ベルト15の表面に形成された後、中間転写ベルト15は移動し、トナー像は二次転写部20に搬送される。二次転写部20では、二次転写ローラ22が中間転写ベルト15を介してバックアップローラ25に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送ローラ52等により搬送された用紙Pは、二次転写部20において、中間転写ベルト15と二次転写ローラ22との間に挟み込まれる。
一方、中間転写ベルト15は、駆動ローラ31などの各種ローラによって図1に示す矢印B方向に所定の速度で循環駆動されている。感光体ドラム11上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム11と中間転写ベルト15とが当接する一次転写部10において、中間転写ベルト15上に順次、静電吸引され、中間転写ベルト15上に重畳されたトナー像が形成される。重畳されたトナー像が中間転写ベルト15の表面に形成された後、中間転写ベルト15は移動し、トナー像は二次転写部20に搬送される。二次転写部20では、二次転写ローラ22が中間転写ベルト15を介してバックアップローラ25に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送ローラ52等により搬送された用紙Pは、二次転写部20において、中間転写ベルト15と二次転写ローラ22との間に挟み込まれる。
二次転写部20においては、二次転写ローラ22とバックアップローラ25との間に二次転写バイアスが印加され、両部材間には二次転写電界が形成されている。そして、中間転写ベルト15上に保持された未定着トナー像は、この二次転写部20において、用紙P上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Pは、二次転写ローラ22によりこの二次転写ローラ22の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト55へと搬送される。搬送ベルト55では、用紙Pを最適な搬送速度で定着装置60まで搬送する。定着装置60においては、トナー像が転写された用紙Pに対し、加熱および加圧が行われ、用紙P上にトナー像の定着がなされる。そして、定着が終了した用紙Pは、画像形成装置の外部に排出される。
次に、定着装置60について説明する。
図2は、本発明が適用される定着装置60の概略構成を示す側断面図である。
この定着装置60は、定着ローラ70と、定着ローラ70に対して圧接して配置され定着ローラ70との間にトナー像が保持された用紙に対し加圧、加熱作用を施すニップ部Nを形成する加圧モジュール80とを備えている。また、定着装置60は、定着ローラ70および加圧モジュール80を支持する支持筐体(不図示)と、定着ローラ70を回転駆動させる駆動源(不図示)とを備えている。
図2は、本発明が適用される定着装置60の概略構成を示す側断面図である。
この定着装置60は、定着ローラ70と、定着ローラ70に対して圧接して配置され定着ローラ70との間にトナー像が保持された用紙に対し加圧、加熱作用を施すニップ部Nを形成する加圧モジュール80とを備えている。また、定着装置60は、定着ローラ70および加圧モジュール80を支持する支持筐体(不図示)と、定着ローラ70を回転駆動させる駆動源(不図示)とを備えている。
定着部材としての定着ローラ70は、上記支持筐体対して回転可能に配設される。また、定着ローラ70は、アルミニウム等からなる円筒コア72と、この円筒コア72の周囲に設けられたシリコーンゴム等からなる弾性層71と、円筒コア72の内部に設けられ円筒コア72および弾性層71を内部から加熱するハロゲンランプ等のヒータ73とを備えている。また、定着ローラ70は、弾性層71の外周面に、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(PFA)等からなる離型層(不図示)を備えている。
加圧モジュール80は、支持枠81と、加圧パッド82と、第1のコイルスプリング83と、剥離用パッド84と、第2のコイルスプリング85と、加圧ベルト86とを備えている。
支持枠81は、加圧ベルト86の内部に配置されるとともに上記支持筐体(不図示)に固定されることで定着装置60の所定位置に配置された状態となっている。また、支持枠81は、定着ローラ70に面する側に開口を有した収容部81aを備え、この収容部81aには第1のコイルスプリング83、第2のコイルスプリング85が収容された状態となっている。また、この収容部81aには、加圧パッド82および剥離用パッド84がその頂部が露出した状態で収容されている。
支持枠81は、加圧ベルト86の内部に配置されるとともに上記支持筐体(不図示)に固定されることで定着装置60の所定位置に配置された状態となっている。また、支持枠81は、定着ローラ70に面する側に開口を有した収容部81aを備え、この収容部81aには第1のコイルスプリング83、第2のコイルスプリング85が収容された状態となっている。また、この収容部81aには、加圧パッド82および剥離用パッド84がその頂部が露出した状態で収容されている。
加圧パッド82(押圧部材、他の押圧部材、第1の配設部材)は、自身は回転しないブロック状に形成されるとともに、定着ローラ70の弾性層71に接触する面が弾性層71の外表面に倣った形状となっている。また、加圧パッド82は、加圧ベルト86の内側に配置されるとともに、加圧ベルト86を介して弾性層71を押圧することで上記ニップ部Nの一部を形成する機能を有している。
剥離用パッド84(押圧部材、一の押圧部材、第2の配設部材)は、加圧パッド82よりも加圧ベルト86の回転方向下流側に設けられるとともに加圧ベルト86の内側に配置され、加圧ベルト86を定着ローラ70に向けて押圧することで上記ニップ部Nの一部を形成する機能を有している。また、剥離用パッド84は、加圧パッド82と同様に自身は回転しないブロック状に形成されている。
また、剥離用パッド84は、トナー像の溶融により弾性層71に付着した用紙を、この弾性層71から剥離させる機能を有している。
剥離用パッド84は、弾性層71に押圧される面が丸みをおびた円弧形状に形成されている。そして、このような形状にて形成された剥離用パッド84は、弾性層71が内方に凹む状態となるように圧接配置される。
剥離用パッド84は、弾性層71に押圧される面が丸みをおびた円弧形状に形成されている。そして、このような形状にて形成された剥離用パッド84は、弾性層71が内方に凹む状態となるように圧接配置される。
この結果、ニップ部N内に導入された用紙は、剥離用パッド84と弾性層71とが加圧ベルト86を介して圧接する領域において、弾性層71との間でマイクロスリップを起こす。また、用紙は、剥離用パッド84の円弧状に形成された部分に沿って移動するため、ニップ部Nの出口部においては用紙と弾性層71の表面との進行方向が異なるようになる。この結果、用紙は、剥離用パッド84と弾性層71との圧接部を通過することにより弾性層71から剥離される。
なお、本実施形態においては、ニップ部Nの出口部近傍において弾性層71を上述のとおり凹ませるため、剥離用パッド84が加圧ベルト86を介して弾性層71を押圧する際の単位圧力(単位面積あたりの押圧加重)の方が、加圧パッド82が加圧ベルト86を介して弾性層71を押圧する際の単位圧力(単位面積当たりの押圧加重)よりも大きい状態となっている。
第1のばね部材としての第1のコイルスプリング83は、所定のばね定数にて形成されるとともに、加圧パッド82と、支持枠81の収容部81aにおける底面との間に配置され、加圧パッド82を定着ローラ70に向けて押圧している。
第2のばね部材としての第2のコイルスプリング85は、所定のばね定数にて形成されるとともに、剥離用パッド84と、支持枠81の収容部81aにおける底面との間に配置され、剥離用パッド84を定着ローラ70に向けて押圧している。また、本実施形態において、第2のコイルスプリング85のばね定数は、第1のコイルスプリング83のばね定数よりも小さい状態となっている。
なお、加圧モジュール80は、例えば、後述する図3に示すように、第3のコイルスプリング91およびフレーム92等により、定着ローラ70に対して押圧することもできる。この際、第2のコイルスプリング85のばね定数は、第3のコイルスプリング91のばね定数よりも小さく設定される。
第2のばね部材としての第2のコイルスプリング85は、所定のばね定数にて形成されるとともに、剥離用パッド84と、支持枠81の収容部81aにおける底面との間に配置され、剥離用パッド84を定着ローラ70に向けて押圧している。また、本実施形態において、第2のコイルスプリング85のばね定数は、第1のコイルスプリング83のばね定数よりも小さい状態となっている。
なお、加圧モジュール80は、例えば、後述する図3に示すように、第3のコイルスプリング91およびフレーム92等により、定着ローラ70に対して押圧することもできる。この際、第2のコイルスプリング85のばね定数は、第3のコイルスプリング91のばね定数よりも小さく設定される。
ベルト状部材としての加圧ベルト86は、フレキシブルなエンドレスベルト(無端状ベルト)である。そして、この加圧ベルト86は、3層構造で形成されており、ポリイミド等からなるベース層と、ベース層の表面側(外周面側)に積層されたシリコーンゴム等からなる弾性層と、弾性層を被覆するように形成されたフッ素系樹脂からなる表面層(離型層)とから構成されている。
なお、本実施形態においては、定着装置60の一部を定着ローラ70により構成したが、定着ローラ70を、例えばベルト状部材を含むもので構成することも可能である。また、本実施形態においては、加圧ベルト86の内部に加圧ベルト86を張架する部材が何ら設けられていないが、回転可能なローラ状の部材等、加圧ベルト86を張架する部材を配置することも可能である。さらに、加圧ベルト86の内側にこの加圧ベルト86をガイドするガイド部材を設けることもできる。
次に、定着装置60の動作について説明する。
定着装置60にて定着が行われる際は、まず搬送ベルト55(図1参照)により、トナー像が保持された用紙が加圧モジュール80と弾性層71との間に形成されたニップ部Nに導入される。このとき、定着ローラ70は、駆動源(不図示)からの駆動力を受けて、矢印C方向に回転している。また、加圧ベルト86は、定着ローラ70が回転するのに伴い、定着ローラ70に従動して矢印D方向に回転している。さらに、定着が行われる際、ヒータ73に不図示の電源部から給電がなされ、定着ローラ70や加圧ベルト86は、所定の温度に調整される。
定着装置60にて定着が行われる際は、まず搬送ベルト55(図1参照)により、トナー像が保持された用紙が加圧モジュール80と弾性層71との間に形成されたニップ部Nに導入される。このとき、定着ローラ70は、駆動源(不図示)からの駆動力を受けて、矢印C方向に回転している。また、加圧ベルト86は、定着ローラ70が回転するのに伴い、定着ローラ70に従動して矢印D方向に回転している。さらに、定着が行われる際、ヒータ73に不図示の電源部から給電がなされ、定着ローラ70や加圧ベルト86は、所定の温度に調整される。
この状態において、ニップ部N内に導入された用紙は、まず、ニップ部Nのうち弾性層71と加圧パッド82とが加圧ベルト86を介して圧接している領域において加圧、加熱作用を受ける。次いで、用紙は、ニップ部Nのうち弾性層71と剥離用パッド84とが加圧ベルト86を介して圧接している領域において加圧、加熱作用を受ける。この結果、用紙上に保持されたトナー像は用紙に対して定着される。一方で、用紙は、ニップ部Nにおける出口部近傍において剥離用パッド84により剥離作用を受け、弾性層71から剥離される。そして、弾性層71から剥離された用紙は、排紙ガイド(不図示)および排紙ローラ(不図示)によって機外に排出され、定着処理が完了する。
なお、本実施形態における剥離用パッド84は、その先端形状が円弧形状となっているが、この先端形状を、加圧パッド82のように定着ローラ70における弾性層71に倣ったものとすることもできる。このような場合、加圧パッド82および剥離用パッド84が定着ローラ70から退避したとしても、ニップ部Nの大きさ(距離)が退避前とほとんど変わらないようになるため定着性の悪化を回避することができる。
ところで、従来の定着装置においては、剥離用パッド84が定着ローラ70に対し退避(後退)できない状態で配設されたものが提案されている。このような定着装置の場合、薄い用紙が通紙される場合はそれほど問題とならないが、厚い用紙が通紙される場合、用紙が弾性層71や加圧ベルト86に対して強く押し付けられ、弾性層71や加圧ベルト86のうち用紙のエッジ部(端部)と接触する箇所においてキズが発生するおそれがある。そして、このようなキズが発生してしまうと、後にサイズの大きい画像が形成された用紙に対し定着を行う際、キズと画像とが接触し定着画像にグロスむらなどの画像欠陥が生じるおそれがある。
そこで、本実施形態においては、剥離用パッド84と支持枠81との間に第2のコイルスプリング85を設けることで、剥離用パッド84を定着ローラ70の弾性層71に対して退避可能な構成とし、厚紙が通紙される際に用紙に対して作用する押圧力を従来よりも低減させる構成としている。この結果、従来よりもキズが生じにくくなり、グロスむらなどの画像欠陥も従来に比べ生じにくくなる。
なお、厚紙が通紙される際、剥離用パッド84は退避するため、剥離性能の低下が懸念されるが、厚紙は、用紙自身がある程度の剛性を有しており所謂自身のコシにより弾性層71から剥離されやすい。このため、剥離用パッド84を退避させる構成としたとしても剥離性能を維持することができる。なお、薄紙のときは、剥離用パッド84の退避量が小さい状態となり、弾性層71と剥離用パッド84との関係が当初(退避前)とほとんど変わらないため、薄紙が通紙される場合にも剥離性能が維持される。
また、本実施形態においては、上述のとおり第1のコイルスプリング83におけるばね定数よりも第2のコイルスプリング85におけるばね定数を低下させている。
ところで、第2のコイルスプリング85のばね定数を低下させるとともに、第1のコイルスプリング83のばね定数を低下させることも可能ではある。しかしながら、第1のコイルスプリング83のばね定数まで低下させてしまうと、ニップ圧が低下し定着性能が低下するおそれがある。そこで、本実施形態においては、第1のコイルスプリング83のばね定数を定着性能を確保可能な大きさとするとともに、第2のコイルスプリング85のばね定数を第1のコイルスプリング83よりも低下させる構成としている。この結果、定着性能を維持したまま弾性層71等に対するキズの発生を従来よりも抑制することができる。
ところで、第2のコイルスプリング85のばね定数を低下させるとともに、第1のコイルスプリング83のばね定数を低下させることも可能ではある。しかしながら、第1のコイルスプリング83のばね定数まで低下させてしまうと、ニップ圧が低下し定着性能が低下するおそれがある。そこで、本実施形態においては、第1のコイルスプリング83のばね定数を定着性能を確保可能な大きさとするとともに、第2のコイルスプリング85のばね定数を第1のコイルスプリング83よりも低下させる構成としている。この結果、定着性能を維持したまま弾性層71等に対するキズの発生を従来よりも抑制することができる。
―第2の実施形態―
次に、第2の実施形態について説明する。
図3は、第2の実施形態を示した概略構成図である。なお、第1の実施の形態と同様の機能については、同様の符号を用いここではその説明を省略する。
本実施形態においては、図3(a)に示すように、定着ローラ70と加圧モジュール80に加え、移動用モジュール90が更に設けられた状態となっている。
次に、第2の実施形態について説明する。
図3は、第2の実施形態を示した概略構成図である。なお、第1の実施の形態と同様の機能については、同様の符号を用いここではその説明を省略する。
本実施形態においては、図3(a)に示すように、定着ローラ70と加圧モジュール80に加え、移動用モジュール90が更に設けられた状態となっている。
加圧モジュール80は、第1の実施形態と同様に、支持枠81と、加圧パッド82と、第1のコイルスプリング83と、剥離用パッド84と、加圧ベルト86とを備えている。
なお、本実施形態においては、支持枠81は、上記第1の実施形態と同様に定着装置60の支持筐体(不図示)に固定されているが、剥離用パッド84は、第1の実施形態とは異なり、移動用モジュール90における後述するフレーム92に固定されている。
なお、本実施形態においては、支持枠81は、上記第1の実施形態と同様に定着装置60の支持筐体(不図示)に固定されているが、剥離用パッド84は、第1の実施形態とは異なり、移動用モジュール90における後述するフレーム92に固定されている。
移動用モジュール90は、第3のコイルスプリング91と、フレーム92と、支持軸93と、駆動用モジュール94とを備えている。
第3のコイルスプリング91は、画像形成装置の本体側とフレーム92との間に配設され、フレーム92を定着ローラ70に向けて押圧する機能を有している。
フレーム92は、一方の端部において支持軸93により回転可能に支持されるとともに、他方の端部において第3のコイルスプリング91に押圧される状態となっている。また、フレーム92は、上記一方の端部と他方の端部との間において剥離用パッド84を支持ししている。
第3のコイルスプリング91は、画像形成装置の本体側とフレーム92との間に配設され、フレーム92を定着ローラ70に向けて押圧する機能を有している。
フレーム92は、一方の端部において支持軸93により回転可能に支持されるとともに、他方の端部において第3のコイルスプリング91に押圧される状態となっている。また、フレーム92は、上記一方の端部と他方の端部との間において剥離用パッド84を支持ししている。
支持軸93は、画像形成装置の本体側に支持されるとともに、フレーム92を回転可能に支持している。
駆動用モジュール94は、駆動源としてのモータMと、モータMにて発生した駆動力をフレーム92に伝達しフレーム92を支持軸93を中心として揺動させるカム(不図示)とを備えている。なお、本実施形態においては、駆動用モジュール94を構成する部材として、モータMと、カムとを一例として挙げたが、従来から用いられている各種駆動源、機構を用いることもできる。
駆動用モジュール94は、駆動源としてのモータMと、モータMにて発生した駆動力をフレーム92に伝達しフレーム92を支持軸93を中心として揺動させるカム(不図示)とを備えている。なお、本実施形態においては、駆動用モジュール94を構成する部材として、モータMと、カムとを一例として挙げたが、従来から用いられている各種駆動源、機構を用いることもできる。
この結果、本実施形態においては、移動用モジュール90により、定着ローラ70に対して剥離用パッド84が進退する構成となっている(図中矢印G参照)。なお、上述のとおり、加圧パッド82を支持する支持枠81は、定着装置60の支持筐体(不図示)に固定されている。このため、移動用モジュール90により剥離用パッド84が進退したとしても、定着ローラ70に対する加圧パッド82の位置は変わらない状態となる。
本実施形態において、スタートボタン(不図示)が押圧されると、コントロールパネル(不図示)にて入力されたユーザからの情報が制御部40に入力される。
そして、ユーザからの情報が入力された制御部40は、この情報に基づき、例えば、定着が行われる用紙の厚みを把握するとともに、この厚みが予め規定した閾値を超えているか否かを判断する。そして、厚みが所定の閾値を超えていると判断した場合には、剥離用パッド84を定着ローラ70から退避させる決定を行うとともに、その退避量を決定する。また、制御部40は、例えば、用紙種と退避量との関係を予め規定したテーブルが記憶されたメモリ等を参照し、ユーザから入力された用紙種に基づき退避量を決定することができる。なお、制御部40は、例えば、画像形成装置内に設けられた用紙の厚さを検出するセンサからの出力に基づき退避量を決定することもできる。
そして、ユーザからの情報が入力された制御部40は、この情報に基づき、例えば、定着が行われる用紙の厚みを把握するとともに、この厚みが予め規定した閾値を超えているか否かを判断する。そして、厚みが所定の閾値を超えていると判断した場合には、剥離用パッド84を定着ローラ70から退避させる決定を行うとともに、その退避量を決定する。また、制御部40は、例えば、用紙種と退避量との関係を予め規定したテーブルが記憶されたメモリ等を参照し、ユーザから入力された用紙種に基づき退避量を決定することができる。なお、制御部40は、例えば、画像形成装置内に設けられた用紙の厚さを検出するセンサからの出力に基づき退避量を決定することもできる。
次いで、制御部40は、上記決定した退避量に基づき、駆動用モジュール94に設けられたモータMを駆動させることで、支持軸93を中心としてフレーム92を所定量回転させる。この結果、剥離用パッド84は、フレーム92の回転に追随し、上記制御部40にて決定された退避量の位置まで移動する。
その後、制御部40は、各装置等に対し画像形成動作等を実行させるとともに、定着装置60にて定着処理を実行させる。そして、定着装置60にて定着処理が完了した用紙は画像形成装置の外部に排出される。
その後、制御部40は、各装置等に対し画像形成動作等を実行させるとともに、定着装置60にて定着処理を実行させる。そして、定着装置60にて定着処理が完了した用紙は画像形成装置の外部に排出される。
本実施形態においては、上述のとおり、ユーザ等からの情報に応じて剥離用パッド84を積極的に移動させ、剥離用パッド84の位置をコントロールする構成としている。この結果、薄紙に対して定着処理を行う際は剥離性能をより確実に確保することが可能となり、また、厚紙に対して定着処理を行う際はキズの発生をより確実に抑制することができる。
なお、本実施形態においては、フレーム92、支持軸93等を用いて剥離用パッド84を進退可能な構成としたが、図3(b)に示すように、駆動用モジュール94により直接的に進退させることも可能である。
なお、本実施形態においては、フレーム92、支持軸93等を用いて剥離用パッド84を進退可能な構成としたが、図3(b)に示すように、駆動用モジュール94により直接的に進退させることも可能である。
―第3の実施形態―
次に、第3の実施形態について説明する。
図4は、第3の実施形態を示した概略構成図である。
上記第1の実施形態および第2の実施形態における定着装置60においては、自身は回転しない加圧パッド82、剥離用パッド84を用いていたが、加圧パッド82、剥離用パッド84は、以下に示すように回転可能な部材を用いた構成とすることも可能である。また、以下に示すように加圧ベルト86を張架する部材を設けることも可能である。そして、このような構成によっても上記第1の実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第2の実施形態で示した駆動用モジュール94を用いることで、第2の実施形態と同様の効果を奏することができる。なお、第1の実施の形態および第2の実施形態と同様の機能については同様の符号を用い、ここではその説明を省略する。
次に、第3の実施形態について説明する。
図4は、第3の実施形態を示した概略構成図である。
上記第1の実施形態および第2の実施形態における定着装置60においては、自身は回転しない加圧パッド82、剥離用パッド84を用いていたが、加圧パッド82、剥離用パッド84は、以下に示すように回転可能な部材を用いた構成とすることも可能である。また、以下に示すように加圧ベルト86を張架する部材を設けることも可能である。そして、このような構成によっても上記第1の実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第2の実施形態で示した駆動用モジュール94を用いることで、第2の実施形態と同様の効果を奏することができる。なお、第1の実施の形態および第2の実施形態と同様の機能については同様の符号を用い、ここではその説明を省略する。
例えば、図4(a)に示すように、剥離用パッド84を回転可能なローラ状部材により構成することができる。
また、例えば、図4(b)に示すように、剥離用パッド84を回転可能なローラ状部材により構成するとともに、加圧ベルト86を張架する張架ローラ87を設けることも可能である。
さらに、例えば、図4(c)に示すように、加圧パッド82、剥離用パッド84の両者を回転可能なローラ状部材により構成することもできる。
また、例えば、図4(b)に示すように、剥離用パッド84を回転可能なローラ状部材により構成するとともに、加圧ベルト86を張架する張架ローラ87を設けることも可能である。
さらに、例えば、図4(c)に示すように、加圧パッド82、剥離用パッド84の両者を回転可能なローラ状部材により構成することもできる。
40…制御部、70…定着ローラ、82…加圧パッド、83…第1のコイルスプリング、84…剥離用パッド、85…第2のコイルスプリング、86…加圧ベルト、90…移動用モジュール、N…ニップ部
Claims (9)
- 回転可能に配設された定着部材と、
前記定着部材に回転可能に接触配置され、像が保持された記録材を挿通させるニップ部を当該定着部材との間に形成するベルト状部材と、
前記ベルト状部材の内側に設けられ、前記ニップ部に向けて当該ベルト状部材を異なる単位圧力にて押圧する複数の押圧部材と、を備え、
前記複数の押圧部材のうち他の押圧部材よりも高い単位圧力で前記ベルト状部材を押圧する一の押圧部材は、前記ニップ部を通過する記録材の厚みに応じて進退可能であることを特徴とする定着装置。 - 前記他の押圧部材を前記ニップ部に対し進退可能に支持する第1のばね部材と、
前記一の押圧部材を前記ニップ部に対し進退可能に支持する第2のばね部材と、を更に備え、
前記第2のばね部材のばね定数は、前記第1のばね部材のばね定数よりも小さいことを特徴とする請求項1記載の定着装置。 - 前記一の押圧部材は、前記ベルト状部材の内側における所定位置において当該ベルト状部材を押圧し、
前記他の押圧部材は、前記一の押圧部材よりも前記ベルト状部材の回転方向上流側において当該ベルト状部材を押圧することを特徴とする請求項2記載の定着装置。 - 回転可能に配設された定着部材と、
回転可能に配設されたベルト状部材と、
前記ベルト状部材の内側に配設される第1の配設部材と、
前記ベルト状部材を介して前記定着部材に前記第1の配設部材を押圧する第1のばね部材と、
前記ベルト状部材の内側に配設される第2の配設部材と、
前記第1のばね部材とは異なるばね定数を有し、前記ベルト状部材を介して前記定着部材に前記第2の配設部材を押圧する第2のばね部材と、
を含む定着装置。 - 前記第2の配設部材は、前記第1の配設部材よりも前記ベルト状部材の回転方向下流側に配設され、
前記第2のばね部材のばね定数は、前記第1のばね部材のばね定数よりも小さいことを特徴とする請求項4記載の定着装置。 - 回転可能に配設された定着部材と、
前記定着部材に回転可能に接触配置され、像が保持された記録材を挿通させるニップ部を当該定着部材との間に形成するベルト状部材と、
前記ベルト状部材の内側に配設され、前記ニップ部に向けて当該ベルト状部材を押圧する押圧部材と、
前記ニップ部に挿通される記録材の種類を把握する把握手段と、
前記把握手段にて把握された記録材の種類に基づき、前記定着部材に対して前記押圧部材を進退させる進退手段と、
を含む画像形成装置。 - 前記進退手段は、前記把握手段にて把握された前記記録材の種類としての厚みが所定の閾値を超える場合に、前記押圧部材を前記定着部材に対して後退させることを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。
- 前記押圧部材は、記録材に保持された像を当該記録材に定着させるための部材と、前記ニップ部に挿通された記録材を前記定着部材又は前記ベルト状部材から剥離させるための部材とからなり、
前記進退手段は、前記剥離させるための部材を進退させることを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。 - 前記進退手段は、前記押圧部材が複数設けられた場合に、最も高い単位圧力にて前記ベルト状部材を押圧する押圧部材を進退させることを特徴とする請求項6記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2007007435A JP2008175908A (ja) | 2007-01-16 | 2007-01-16 | 定着装置および画像形成装置 |
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JP2007007435A Pending JP2008175908A (ja) | 2007-01-16 | 2007-01-16 | 定着装置および画像形成装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013003580A (ja) * | 2011-06-14 | 2013-01-07 | Xerox Corp | 剥離シューの位置調節によりベルトロール定着剥離余裕を改善するための方法および装置 |
US8433235B2 (en) | 2010-01-15 | 2013-04-30 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing device and image forming apparatus |
JP2015001676A (ja) * | 2013-06-18 | 2015-01-05 | キヤノン株式会社 | 画像加熱装置 |
JP2015075554A (ja) * | 2013-10-08 | 2015-04-20 | 富士ゼロックス株式会社 | 定着装置及び画像形成装置 |
JP2016177041A (ja) * | 2015-03-19 | 2016-10-06 | 富士ゼロックス株式会社 | 定着装置及び画像形成装置 |
CN110967955A (zh) * | 2018-09-28 | 2020-04-07 | 兄弟工业株式会社 | 定影装置 |
-
2007
- 2007-01-16 JP JP2007007435A patent/JP2008175908A/ja active Pending
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