JP2005300732A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 定着装置における潤滑剤供給部材の再利用を容易にする構成を実現する。
【解決手段】 回動可能な定着ロール61と、定着ロール61に接触しながら移動可能なエンドレスベルト62と、エンドレスベルト62の内側に配置され、用紙Pが通過するニップ部Nを形成する圧力パッド64と、エンドレスベルト62の内周面に当接してエンドレスベルト62に潤滑剤を塗布する潤滑剤供給部材67とを備え、潤滑剤供給部材67は、潤滑剤を保持する潤滑剤保持部67Aが一方の端部または両端部をバネ材で挟持されて固定されている。
【選択図】 図2
【解決手段】 回動可能な定着ロール61と、定着ロール61に接触しながら移動可能なエンドレスベルト62と、エンドレスベルト62の内側に配置され、用紙Pが通過するニップ部Nを形成する圧力パッド64と、エンドレスベルト62の内周面に当接してエンドレスベルト62に潤滑剤を塗布する潤滑剤供給部材67とを備え、潤滑剤供給部材67は、潤滑剤を保持する潤滑剤保持部67Aが一方の端部または両端部をバネ材で挟持されて固定されている。
【選択図】 図2
Description
本発明は、定着装置等に関し、より詳しくは例えば電子写真方式を利用した画像形成装置に用いられる定着装置等に関する。
電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、例えばドラム状に形成された感光体(感光体ドラム)を一様に帯電し、この感光体ドラムを画像情報に基づいて制御された光で露光して感光体ドラム上に静電潜像を形成する。そして、この静電潜像をトナーによって可視像(トナー像)とし、このトナー像を感光体ドラム上から記録紙に転写した後、定着装置によってこのトナー像を記録紙に定着している。
かかる画像形成装置に用いられる定着装置は、図12に示したように、円筒状の芯金111の内部に加熱源114を備え、その芯金111に耐熱性弾性体層112と、その外周面に離型層113とが積層して形成された定着ロール110と、この定着ロール110に対して圧接配置され、芯金121に耐熱性弾性体層122と、その外周面に耐熱性樹脂被膜あるいは耐熱性ゴム被膜による離型層123とが積層して形成された加圧ロール120とで構成されている。そして、定着ロール110と加圧ロール120との間に、未定着トナー像を担持した記録紙を通過させて、未定着トナー像に対して加熱と加圧とを行うことによって、記録紙にトナー像を定着している。このような定着装置は、ロールニップ方式と呼ばれて、一般に広く利用されている。
ところで、加熱ロール方式の定着装置において高速化を図ろうとする場合には、トナーと記録紙に充分な熱量が供給できるように、ニップ幅を定着速度に比例して広くすることが必要となる。ニップ幅を広くする方法として、定着ロールと加圧ロールとの間の荷重を大きくする方法や、弾性体層の厚さを厚くする方法、さらにはロール径を大きくする方法がある。
しかし、荷重を大きくする方法や、弾性体層の厚さを厚くする方法では、ロールの撓みに起因するニップ幅の形状がロール軸に沿って不均一になることから、定着むらや紙しわが生じる等といった画像品質上の問題が発生する。また、ロール径を大きくする方法では、装置の大型化を招くとともに、ロールを室温から定着可能温度に上昇させるまでの時間(ウォームアップタイム)が長くなるという問題がある。
しかし、荷重を大きくする方法や、弾性体層の厚さを厚くする方法では、ロールの撓みに起因するニップ幅の形状がロール軸に沿って不均一になることから、定着むらや紙しわが生じる等といった画像品質上の問題が発生する。また、ロール径を大きくする方法では、装置の大型化を招くとともに、ロールを室温から定着可能温度に上昇させるまでの時間(ウォームアップタイム)が長くなるという問題がある。
そこで、これらの問題を解消して、画像形成装置の高速化に対応した定着装置を実現するべく、本出願人は、表面が弾性変形する回転可能な定着ロールと、この定着ロールに接触したまま走行可能なエンドレスベルトと、このエンドレスベルトの内側に非回転状態で配置された圧力パッドとを具備し、圧力パッドによって、定着ロールとの接触面が形成されるようにエンドレスベルトを定着ロールに圧接させ、エンドレスベルトと定着ロールとの間にシートを通過させることができるようにベルトニップを設けるとともに、定着ロールの表面のうち、シートの出口側を局部的に弾性変形させるように構成した定着装置に関する技術を提案している(例えば、特許文献1参照)。
かかる特許文献1に記載した定着装置(「ベルトニップ方式」という。)では、従来のロールニップ方式の定着装置における加圧ロールに代え、圧力パッドを用いてエンドレスベルトを定着ロールに圧接させている。このような構成を採用することにより、定着ロールとエンドレスベルトとによって形成されるベルトニップの幅が従来の定着ロールと加圧ロールとのロールニップの幅よりも容易に大きくすることができるとともに、ニップ部において均一で高いニップ圧を付与することができるので、高速化への対応が可能となり、しかも装置の小型化を図ることも容易である。
さらには、定着ロールに圧接させるエンドレスベルトの熱容量は小さく、加えて圧力パッドが非回転状態で配置されていることから、定着ロールから伝わる熱が外部に発散され難い構成を実現している。そのため、定着ロールの回転が開始されても、定着ロールからエンドレスベルト側に奪われる熱量は少なく、トナーの溶融に際しての熱効率を高めることができるとともに、ベルトニップでの温度低下量も小さいことから、トナーの定着性の向上を図ることができるという利点も有している。
ところで、上記した特許文献1に記載したようなベルトニップ方式の定着装置では、ニップ部においてワイドニップを形成するとともに、均一で高いニップ圧を付与することができるが、圧力付与部材(圧力パッド)によりエンドレスベルトを定着ロールに圧接させる構成を採用していることから、圧力付与部材とエンドレスベルトとの間には摺動摩擦が発生する。そのため、圧力付与部材とエンドレスベルトとの摺擦面に直接潤滑剤を塗布するか、または圧力付与部材上に低摩擦部材を配置しておき、この低摩擦部材とエンドレスベルトとの摺擦面に潤滑剤を塗布することで、圧力付与部材とエンドレスベルトとの摺動性(滑り性)の向上を図っている。
そして、この圧力付与部材とエンドレスベルトとの摺擦面に潤滑剤を供給するに際しては、エンドレスベルトの内周面に接触するように潤滑剤供給部材を配置して、潤滑剤供給部材からエンドレスベルトの内周面に潤滑剤を塗布し、エンドレスベルトの回動に伴って摺動部まで潤滑剤を搬送する方法が採用されている。
そして、この圧力付与部材とエンドレスベルトとの摺擦面に潤滑剤を供給するに際しては、エンドレスベルトの内周面に接触するように潤滑剤供給部材を配置して、潤滑剤供給部材からエンドレスベルトの内周面に潤滑剤を塗布し、エンドレスベルトの回動に伴って摺動部まで潤滑剤を搬送する方法が採用されている。
しかしながら、潤滑剤供給部材としては、加工性に優れ、安価に製造でき、しかも比較的多量の潤滑剤を含浸できるという利点を有するフェルト(不織布)を用いることが多く、その場合には、フェルトは接着剤や両面テープ等を用いて支持部材に固定する方法が一般的に用いられている。かかる接着剤や両面テープ等を用いる固定方法は、組立性が良好である反面、潤滑剤供給部材を再利用する場合に、使用済みのフェルトを新しいものと交換するに際して、接着剤や両面テープ等を支持部材から完全に除去することが難しく、交換作業が煩雑となるという不都合があった。
そこで本発明は、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、定着装置における潤滑剤供給部材の再利用を容易にする構成を実現することにある。
かかる目的のもと、本発明の定着装置は、記録材に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、回動可能な回動部材と、回動部材に接触しながら移動可能なベルト部材と、ベルト部材の内側に配置され、ベルト部材を回動部材に圧接させて回動部材とベルト部材との間に記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材と、ベルト部材の内周面に当接してベルト部材に潤滑剤を塗布する潤滑剤供給部材とを備え、潤滑剤供給部材は、潤滑剤を保持する潤滑剤保持部が一方の端部または両端部をバネ材で挟持されて固定されることことを特徴としている。
ここで、潤滑剤供給部材は、潤滑剤保持部の長手方向に亘って潤滑剤保持部の変形を抑える補強材が配設されていることを特徴とすることができる。特に、補強材は、潤滑剤保持部の内部を貫通する棒状部材で構成することができる。また、潤滑剤保持部の側面に固設された薄板状部材で構成することもできる。一方、潤滑剤供給部材は、潤滑剤保持部に配設された補強材がバネ材で挟持されることを特徴とすることもできる。
また、バネ材は、潤滑剤保持部の長手方向に亘って一体的に構成されたことを特徴とすることができる。特に、バネ材は、バネ材自体を固定するフックが配設された構成とすることもできる。さらに、潤滑剤供給部材は、潤滑剤保持部がフェルトで形成されたことを特徴とすることもできる。
さらにまた、回動部材を加熱する加熱部材、またはベルト部材を加熱する加熱部材をさらに備えたことを特徴とすることもできる。
また、バネ材は、潤滑剤保持部の長手方向に亘って一体的に構成されたことを特徴とすることができる。特に、バネ材は、バネ材自体を固定するフックが配設された構成とすることもできる。さらに、潤滑剤供給部材は、潤滑剤保持部がフェルトで形成されたことを特徴とすることもできる。
さらにまた、回動部材を加熱する加熱部材、またはベルト部材を加熱する加熱部材をさらに備えたことを特徴とすることもできる。
また、本発明を画像形成装置として捉え、本発明の画像形成装置は、トナー像を形成するトナー像形成手段と、トナー像形成手段によって形成されたトナー像を記録材上に転写する転写手段と、記録材上に転写されたトナー像を記録材に定着する定着手段とを含み、定着手段は、回動可能な回動部材と、回動部材に接触しながら移動可能なベルト部材と、ベルト部材の内側に配置され、ベルト部材を回動部材に圧接させて回動部材とベルト部材との間に記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材と、ベルト部材の内周面に当接してベルト部材に潤滑剤を塗布する潤滑剤供給部材とを備え、潤滑剤供給部材は、一方の端部または両端部をバネ材で挟持されて固定されたフェルトが配設されたこと特徴としている。
ここで、潤滑剤供給部材は、バネ材がフェルトの長手方向に亘って一体的に構成されたことを特徴とすることができる。また、潤滑剤供給部材は、フェルトの長手方向に亘ってフェルトの変形を抑える補強材が配設されていることを特徴とすることもできる。
ここで、潤滑剤供給部材は、バネ材がフェルトの長手方向に亘って一体的に構成されたことを特徴とすることができる。また、潤滑剤供給部材は、フェルトの長手方向に亘ってフェルトの変形を抑える補強材が配設されていることを特徴とすることもできる。
本発明の効果として、定着装置における潤滑剤供給部材の再利用を容易にする構成を実現することにより、再利用に際して部品交換の際の作業効率を大幅に向上させることが可能となった。
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。
[実施の形態1]
図1は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。図1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って、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、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、中間転写ベルト15上に転写された重畳トナー画像を記録材(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、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を備えている。また、各装置(各部)の動作を制御する制御部40を有している。
[実施の形態1]
図1は本実施の形態が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。図1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って、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、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、中間転写ベルト15上に転写された重畳トナー画像を記録材(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、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を備えている。また、各装置(各部)の動作を制御する制御部40を有している。
本実施の形態において、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、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、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)、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、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ル16、感光体ドラム11上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ17、などの電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは、中間転写ベルト15の上流側から、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)の順に、略直線状に配置されている。
中間転写体である中間転写ベルト15は、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の無端ベルトで構成されている。そして、その体積抵抗率は106〜1014Ωcmとなるように形成されており、その厚みは例えば0.1mm程度に構成されている。中間転写ベルト15は、各種ロールによって図1に示すB方向に所定の速度で循環駆動(回動)されている。この各種ロールとして、定速性に優れたモータ(図示せず)により駆動されて中間転写ベルト15を回動させる駆動ロール31、各感光体ドラム11の配列方向に沿って略直線状に延びる中間転写ベルト15を支持する支持ロール32、中間転写ベルト15に対して一定の張力を与えると共に中間転写ベルト15の蛇行を防止する補正ロールとして機能するテンションロール33、二次転写部20に設けられるバックアップロール25、中間転写ベルト15上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニングバックアップロール34を有している。
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ル16で構成されている。一次転写ロール16は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、SUS等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したNBRとSBRとEPDMとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が107〜109Ωcmのスポンジ状の円筒ロールである。そして、一次転写ロール16は中間転写ベルト15を挟んで感光体ドラム11に圧接配置され、さらに一次転写ロール16にはトナーの帯電極性(マイナス極性とする。以下同様。)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム11上のトナー像が中間転写ベルト15に順次、静電吸引され、中間転写ベルト15上において重畳されたトナー像が形成されるようになっている。
二次転写部20は、中間転写ベルト15のトナー像担持面側に配置される二次転写ロール22と、バックアップロール25とによって構成される。バックアップロール25は、表面がカーボンを分散したEPDMとNBRとのブレンドゴムのチューブ、内部がEPDMゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率が107〜1010Ω/□となるように形成され、硬度は例えば70°(アスカーC:高分子計器社製、以下同様。)に設定されている。このバックアップロール25は、中間転写ベルト15の裏面側に配置されて二次転写ロール22の対向電極をなし、二次転写バイアスが安定的に印加される金属製の給電ロール26が当接配置されている。
一方、二次転写ロール22は、シャフトと、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層とで構成されている。シャフトは鉄、SUS等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層はカーボンブラック等の導電剤を配合したNBRとSBRとEPDMとのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が107〜109Ωcmのスポンジ状の円筒ロールである。そして、二次転写ロール22は中間転写ベルト15を挟んでバックアップロール25に圧接配置され、さらに二次転写ロール22は接地されてバックアップロール25との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部20に搬送される用紙P上にトナー像を二次転写する。
また、中間転写ベルト15の二次転写部20の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト15上の残留トナーや紙粉を除去し、中間転写ベルト15の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ35が接離自在に設けられている。一方、イエローの画像形成ユニット1Yの上流側には、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kにおける画像形成タイミングをとるための基準となる基準信号を発生する基準センサ(ホームポジションセンサ)42が配設されている。また、黒の画像形成ユニット1Kの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ43が配設されている。この基準センサ42は、中間転写ベルト15の裏側に設けられた所定のマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部40からの指示により、各画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kは画像形成を開始するように構成されている。
さらに、本実施の形態の画像形成装置では、用紙搬送系として、用紙Pを収容する用紙トレイ50、この用紙トレイ50に集積された用紙Pを所定のタイミングで取り出して搬送するピックアップロール51、ピックアップロール51により繰り出された用紙Pを搬送する搬送ロール52、搬送ロール52により搬送された用紙Pを二次転写部20へと送り込む搬送シュート53、二次転写ロール22により二次転写された後に搬送される用紙Pを定着装置60へと搬送する搬送ベルト55、用紙Pを定着装置60に導く定着入口ガイド56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。図1に示すような画像形成装置では、図示しない画像読取装置(IIT)や図示しないパーソナルコンピュータ(PC)等から出力される画像データは、図示しない画像処理装置(IPS)により所定の画像処理が施された後、画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kによって作像作業が実行される。IPSでは、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度/色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。画像処理が施された画像データは、Y、M、C、K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では、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に照射している。画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの各感光体ドラム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によって、Y、M、C、Kの各色のトナー像として現像される。
画像形成ユニット1Y,1M,1C,1Kの感光体ドラム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上に転写される。より具体的には、一次転写部10において、一次転写ロール16により中間転写ベルト15の基材に対しトナーの帯電極性(マイナス極性)と逆極性の電圧(一次転写バイアス)が付加され、トナー像を中間転写ベルト15の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。
トナー像が中間転写ベルト15の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト15は移動してトナー像が二次転写部20に搬送される。トナー像が二次転写部20に搬送されると、用紙搬送系では、トナー像が二次転写部20に搬送されるタイミングに合わせてピックアップロール51が回転し、用紙トレイ50から所定サイズの用紙Pが供給される。ピックアップロール51により供給された用紙Pは、搬送ロール52により搬送され、搬送シュート53を経て二次転写部20に到達する。この二次転写部20に到達する前に、用紙Pは一旦停止され、トナー像が担持された中間転写ベルト15の移動タイミングに合わせてレジストロール(図示せず)が回転することで、用紙Pの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。
二次転写部20では、中間転写ベルト15を介して、二次転写ロール22がバックアップロール25に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された用紙Pは、中間転写ベルト15と二次転写ロール22との間に挟み込まれる。その際に、給電ロール26からトナーの帯電極性(マイナス極性)と同極性の電圧(二次転写バイアス)が印加されると、二次転写ロール22とバックアップロール25との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト15上に担持された未定着トナー像は、二次転写ロール22とバックアップロール25とによって押圧される二次転写部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、二次転写ロール22によって中間転写ベルト15から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール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、定着装置60における最適な搬送速度に合わせて、用紙Pを定着装置60まで搬送する。定着装置60に搬送された用紙P上の未定着トナー像は、定着装置60によって熱および圧力で定着処理を受けることで用紙P上に定着される。そして定着画像が形成された用紙Pは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部に搬送される。
一方、用紙Pへの転写が終了した後、中間転写ベルト15上に残った残留トナーは、中間転写ベルト15の回動に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニングバックアップロール34および中間転写ベルトクリーナ35によって中間転写ベルト15上から除去される。
一方、用紙Pへの転写が終了した後、中間転写ベルト15上に残った残留トナーは、中間転写ベルト15の回動に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニングバックアップロール34および中間転写ベルトクリーナ35によって中間転写ベルト15上から除去される。
次に、本実施の形態の画像形成装置に用いられる定着装置60について説明する。図2は本実施の形態の定着装置60の構成を示す側断面図である。定着装置60は、回動部材の一例としての定着ロール61、ベルト部材の一例としてのエンドレスベルト62、およびエンドレスベルト62を介して定着ロール61から押圧される圧力部材の一例としての圧力パッド64により主要部が構成されている。
定着ロール61は、金属製のコア(円筒状芯金)611の周囲に耐熱性弾性体層612、および離型層613を積層して構成された円筒状ロールであり、回転自在に支持されている。
定着ロール61の内部には、発熱源としてのハロゲンヒータ66が配設されている。一方、定着ロール61の表面には温度センサ69が接触して配置されている。画像形成装置の制御部40は、この温度センサ69による温度計測値に基づいてハロゲンヒータ66の点灯を制御し、定着ロール61の表面温度が所定の設定温度(例えば、150℃)を維持するように調整している。
定着ロール61の内部には、発熱源としてのハロゲンヒータ66が配設されている。一方、定着ロール61の表面には温度センサ69が接触して配置されている。画像形成装置の制御部40は、この温度センサ69による温度計測値に基づいてハロゲンヒータ66の点灯を制御し、定着ロール61の表面温度が所定の設定温度(例えば、150℃)を維持するように調整している。
エンドレスベルト62は、継ぎ目がない無端状のベルトであり、エンドレスベルト62の内部に配置された圧力パッド64とベルトガイド部材63、さらにはエンドレスベルト62の両端部に配置されたエッジガイド80(後段の図3参照)によって回動自在に支持されている。そして、ニップ部Nにおいて定着ロール61に対して圧接されるように配置されている。
ここで、図3はエンドレスベルト62が支持される構成を説明する断面構成図であり、用紙Pの搬送方向上流側から見た定着装置60の一方の端部領域を示している。
図3に示したように、エンドレスベルト62の内部に配置されたホルダ65の両端部にエッジガイド80が固設されている。エッジガイド80は、ニップ部Nとその近傍に対応する部分に切り欠きが形成された円筒状、すなわち断面がC形状のベルト走行ガイド部801、このベルト走行ガイド部801の外側に設けられ、エンドレスベルト62の外径よりも大きな外径で形成されたフランジ部802、さらにフランジ部802の外側に設けられ、エッジガイド80を定着装置60本体に位置決めして固定するための保持部803で構成されている。
ここで、図3はエンドレスベルト62が支持される構成を説明する断面構成図であり、用紙Pの搬送方向上流側から見た定着装置60の一方の端部領域を示している。
図3に示したように、エンドレスベルト62の内部に配置されたホルダ65の両端部にエッジガイド80が固設されている。エッジガイド80は、ニップ部Nとその近傍に対応する部分に切り欠きが形成された円筒状、すなわち断面がC形状のベルト走行ガイド部801、このベルト走行ガイド部801の外側に設けられ、エンドレスベルト62の外径よりも大きな外径で形成されたフランジ部802、さらにフランジ部802の外側に設けられ、エッジガイド80を定着装置60本体に位置決めして固定するための保持部803で構成されている。
そして、エンドレスベルト62の両端部では、ニップ部Nとその近傍を除いて、両端部の内周面がベルト走行ガイド部801の外周面に支持され、エンドレスベルト62はベルト走行ガイド部801の外周面に沿って回動する。したがって、ベルト走行ガイド部801は、エンドレスベルト62がスムーズに回動することができるように摩擦係数の小さな材質で形成され、さらには、エンドレスベルト62から熱を奪い難いように熱伝導率の低い材質で形成されている。
また、フランジ部802は、ホルダ65の両端部において対向するように配置された両フランジ部802の内側面が、エンドレスベルト62の幅と略一致する間隔を持つように配置されている。そして、エンドレスベルト62が回動する際には、エンドレスベルト62の端部がフランジ部802の内側面に当接することによって、エンドレスベルト62の幅方向への移動(ベルトウォーク)が制限されている。このように、エンドレスベルト62は、エッジガイド80によって片寄りが規制されるように支持されている。
また、フランジ部802は、ホルダ65の両端部において対向するように配置された両フランジ部802の内側面が、エンドレスベルト62の幅と略一致する間隔を持つように配置されている。そして、エンドレスベルト62が回動する際には、エンドレスベルト62の端部がフランジ部802の内側面に当接することによって、エンドレスベルト62の幅方向への移動(ベルトウォーク)が制限されている。このように、エンドレスベルト62は、エッジガイド80によって片寄りが規制されるように支持されている。
また、エンドレスベルト62の両端部を除く長手方向の領域では、エンドレスベルト62は圧力パッド64とベルトガイド部材63とに支持されている(図2も参照)。そして、エンドレスベルト62の両端部を除く領域では、エンドレスベルト62の内周面が圧力パッド64とベルトガイド部材63とに摺擦しながら回動する。
ベルトガイド部材63は、エンドレスベルト62の内部に配置されたホルダ65に取り付けられ、エンドレスベルト62がスムーズに回動することができるように、摩擦係数の小さな材質で形成されている。また、エンドレスベルト62から熱を奪い難いように熱伝導率の低い材質で形成するのが好ましい。
ベルトガイド部材63は、エンドレスベルト62の内部に配置されたホルダ65に取り付けられ、エンドレスベルト62がスムーズに回動することができるように、摩擦係数の小さな材質で形成されている。また、エンドレスベルト62から熱を奪い難いように熱伝導率の低い材質で形成するのが好ましい。
次に、圧力パッド64は、エンドレスベルト62の内側において、エンドレスベルト62を介して定着ロール61に押圧される状態で配置され、定着ロール61との間でニップ部Nを形成している。圧力パッド64は、幅の広いニップ部Nを確保するためのプレニップ部材64aをニップ部Nの入口側(上流側)に配置している。また、定着ロール61表面を局所的に押圧することで、トナー像表面を平滑化して画像光沢を付与するとともに、定着ロール61表面に歪み(凹み)を与えて用紙Pにダウンカールを形成するための剥離ニップ部材64bをニップ部Nの出口側(下流側)に配置している。さらに、圧力パッド64には、エンドレスベルト62の内周面と圧力パッド64との摺動抵抗を小さくするために、エンドレスベルト62と接する面に低摩擦シート68が設けられている。
なお、かかる圧力パッド64と低摩擦シート68とは、金属製のホルダ65に支持されている。
なお、かかる圧力パッド64と低摩擦シート68とは、金属製のホルダ65に支持されている。
そして定着ロール61は、図示しない駆動モータに連結されて矢印C方向に回転し、この回転に従動してエンドレスベルト62も定着ロール61と同じ方向に回動する。図1に示した画像形成装置の二次転写部20においてトナー像が静電転写された用紙Pは、定着入口ガイド56によって導かれて、ニップ部Nに搬送される。そして、用紙Pがニップ部Nを通過する際に、用紙P上のトナー像はニップ部Nに作用する圧力と、定着ロール61から供給される熱とによって定着される。本実施の形態の定着装置60では、ほぼ定着ロール61の外周面に倣う凹形状のプレニップ部材64aによりニップ部Nを広く構成することができるため、安定した定着性能を確保することができる。
なお、ニップ部Nの下流側近傍には、剥離ニップ部材64bによって定着ロール61から剥離された用紙Pを完全に定着ロール61から分離し、画像形成装置の排出部へ向かう排紙通路に誘導するための剥離補助部材70が配設されている。剥離補助部材70は、剥離バッフル71が定着ロール61の回転方向と対向する向き(カウンタ方向)に定着ロール61と近接する状態でバッフルホルダ72によって保持されている。
次に、定着装置60を構成する各部材について詳細に述べる。まず定着ロール61では、コア(基材)611は、鉄、アルミニウム、SUS等の熱伝導率の高い金属で形成された外径25mm、長さ350mmの円筒体で構成されている。
耐熱性弾性体層612は、耐熱性の高い弾性体で構成され、特に、硬度が15〜45°(JIS−A)程度のゴム、エラストマー等の弾性体を用いるのが好ましい。具体的には、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を用いることができる。
耐熱性弾性体層612は、耐熱性の高い弾性体で構成され、特に、硬度が15〜45°(JIS−A)程度のゴム、エラストマー等の弾性体を用いるのが好ましい。具体的には、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を用いることができる。
離型層613には、例えばシリコーン樹脂、フッ素樹脂等の耐熱性樹脂が用いられるが、トナーに対する離型性や耐摩耗性の観点から、フッ素樹脂が適している。フッ素樹脂としては、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)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)等が使用できる。離型層613の厚みは、好ましくは5〜30μm、より好ましくは10〜20μmに構成している。
エンドレスベルト62は、出力画像に継ぎ目に起因する欠陥が生じないように、原形が直径30mmの円筒形状に形成された継ぎ目がない無端ベルトであり、ベース層と、このベース層の定着ロール61側の面または両面に被覆された離型層とから構成されている。ベース層は、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等のポリマーにより形成され、その厚みは、30〜200μm、好ましくは50〜125μm、より好ましくは75〜100μm程度である。ベース層の表面に被覆される離型層としては、フッ素樹脂、例えばPFA、PTFE、FEPで形成され、その厚みは5〜100μm、好ましくは10〜30μm程度である。
エンドレスベルト62の内部に配置された圧力パッド64は、上述したように、プレニップ部材64a、剥離ニップ部材64bで構成され、バネや弾性体によって定着ロール61を付勢するようにホルダ65に支持されている。プレニップ部材64aには、シリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体や板バネ等を用いることができ、定着ロール61側の面は、ほぼ定着ロール61の外周面に倣う凹状曲面で形成されている。
剥離ニップ部材64bは、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド等の耐熱性を有する樹脂、または鉄、アルミニウム、SUS等の金属で形成されている。剥離ニップ部材64bの形状としては、ニップ部Nにおける外面形状が一定の曲率半径を有する凸状曲面に形成される。
剥離ニップ部材64bは、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド等の耐熱性を有する樹脂、または鉄、アルミニウム、SUS等の金属で形成されている。剥離ニップ部材64bの形状としては、ニップ部Nにおける外面形状が一定の曲率半径を有する凸状曲面に形成される。
低摩擦シート68は、エンドレスベルト62内周面と圧力パッド64との摺動抵抗(摩擦抵抗)を低減するために圧力パッド64のエンドレスベルト62内周面側に設けられ、摩擦係数が小さく、耐摩耗性・耐熱性に優れた材質が適している。具体的には、シンタード成型したPTFE樹脂シート、テフロン(登録商標)を含浸させたガラス繊維シート、またガラス繊維にフッ素樹脂からなるスカイブフィルムシートを加熱融着サンドした積層シート、FEPフィルム、ポリイミドフィルム等を用いることができる。
なお、低摩擦シート68は、表面の凹凸の有無にかかわらず、潤滑剤の浸潤性、透過性のない材質で形成されることが望ましい。低摩擦シート68を表面の凹凸の有無にかかわらず、潤滑剤の浸潤性、透過性のない材質で形成することで、潤滑剤が低摩擦シート68に滲み込むことを抑制できるので、摺動部において潤滑剤が失われず、潤滑剤の安定的な維持を可能とする。また、潤滑剤がプレニップ部材64aに滲み込んで膨潤し、ニップ圧が低下することを防ぐこともできる。
ここで、低摩擦シート68は、圧力パッド64のエンドレスベルト62内周面側に配置される構成であれば、低摩擦シート68を圧力パッド64と別体に構成しても、圧力パッド64と一体的に構成しても、いずれでもよい。
なお、低摩擦シート68は、表面の凹凸の有無にかかわらず、潤滑剤の浸潤性、透過性のない材質で形成されることが望ましい。低摩擦シート68を表面の凹凸の有無にかかわらず、潤滑剤の浸潤性、透過性のない材質で形成することで、潤滑剤が低摩擦シート68に滲み込むことを抑制できるので、摺動部において潤滑剤が失われず、潤滑剤の安定的な維持を可能とする。また、潤滑剤がプレニップ部材64aに滲み込んで膨潤し、ニップ圧が低下することを防ぐこともできる。
ここで、低摩擦シート68は、圧力パッド64のエンドレスベルト62内周面側に配置される構成であれば、低摩擦シート68を圧力パッド64と別体に構成しても、圧力パッド64と一体的に構成しても、いずれでもよい。
また、ホルダ65に配設されたベルトガイド部材63は、上述したように、エンドレスベルト62の内周面と摺擦するため、摩擦係数が低く、かつ、エンドレスベルト62から熱を奪い難いように熱伝導率が低い材質が適しており、PFAやPPS等の耐熱性樹脂が用いられる。
続いて、本実施の形態の潤滑剤供給部材67について説明する。
潤滑剤供給部材67は、図2および図3に示したように、ホルダ65の側面65a上において定着装置60の長手方向に亘って配設されている。そして、潤滑剤供給部材67はエンドレスベルト62内周面に接触するように配置され、潤滑剤を常時適量ずつエンドレスベルト62内周面に塗布している。これにより、エンドレスベルト62の回動に伴ってエンドレスベルト62と低摩擦シート68との摺動部に潤滑剤を供給し、低摩擦シート68を介したエンドレスベルト62と圧力パッド64との摺擦抵抗を低減して、エンドレスベルト62の円滑な回動を図っている。
潤滑剤供給部材67は、図2および図3に示したように、ホルダ65の側面65a上において定着装置60の長手方向に亘って配設されている。そして、潤滑剤供給部材67はエンドレスベルト62内周面に接触するように配置され、潤滑剤を常時適量ずつエンドレスベルト62内周面に塗布している。これにより、エンドレスベルト62の回動に伴ってエンドレスベルト62と低摩擦シート68との摺動部に潤滑剤を供給し、低摩擦シート68を介したエンドレスベルト62と圧力パッド64との摺擦抵抗を低減して、エンドレスベルト62の円滑な回動を図っている。
図4および図5は、潤滑剤供給部材67の構成の一例を説明する図である。図4(a)は潤滑剤供給部材67の正面図、図4(b)は平面図、図5(a)は左側面図、図5(b)は右側面図である。図4および図5に示したように、潤滑剤供給部材67は、潤滑剤を保持する潤滑剤保持部67Aと、潤滑剤保持部67Aを支持する支持部67Bとで構成されている。
潤滑剤保持部67Aは、例えば厚さが5〜15mm、幅が5〜15mm、長さが330mmの直方体形状に形成されたフェルト(不織布)671と、フェルト671の内部を、長手方向に亘って貫通するように配設された2本の支持棒672とからなり、フェルト671には例えば粘度300csのアミノ変性シリコーンオイル等の潤滑剤が2cc程度含浸されている。また、支持棒672は、アルミニウムやSUS、鉄等の金属や、硬質の樹脂で形成され、潤滑剤保持部67Aの両端部において潤滑剤保持部67Aを支持部67Bに固定する際の固定端として機能する。
潤滑剤保持部67Aは、例えば厚さが5〜15mm、幅が5〜15mm、長さが330mmの直方体形状に形成されたフェルト(不織布)671と、フェルト671の内部を、長手方向に亘って貫通するように配設された2本の支持棒672とからなり、フェルト671には例えば粘度300csのアミノ変性シリコーンオイル等の潤滑剤が2cc程度含浸されている。また、支持棒672は、アルミニウムやSUS、鉄等の金属や、硬質の樹脂で形成され、潤滑剤保持部67Aの両端部において潤滑剤保持部67Aを支持部67Bに固定する際の固定端として機能する。
一方、支持部67Bは、潤滑剤保持部67Aが配置される面の両端部に、潤滑剤保持部67Aを所定の位置に固定するための第1固定部材674と第2固定部材675とが配設されている。また、潤滑剤保持部67Aが配置される面とは反対の面には、潤滑剤供給部材67を定着装置60のホルダ65に固定するためのL字形のフック673が配設されている。
第1固定部材674は、図5(a)に示したように、潤滑剤保持部67Aの支持棒672が嵌合可能な孔672aが形成されたブロック状の部材であり、支持部67Bの長手方向に対して直交する方向に向けて配設されている。また、第2固定部材675は、図5(b)に示したように、潤滑剤保持部67Aの支持棒672の形状に合わせた凹状部が形成された、金属等の弾性を有する板材が一対互いに対向するように配置されて1つの固定部(バネ材)が構成され、この固定部が支持棒672の数に対応した数(本実施の形態では2個)だけ配置されて構成されている。
第1固定部材674は、図5(a)に示したように、潤滑剤保持部67Aの支持棒672が嵌合可能な孔672aが形成されたブロック状の部材であり、支持部67Bの長手方向に対して直交する方向に向けて配設されている。また、第2固定部材675は、図5(b)に示したように、潤滑剤保持部67Aの支持棒672の形状に合わせた凹状部が形成された、金属等の弾性を有する板材が一対互いに対向するように配置されて1つの固定部(バネ材)が構成され、この固定部が支持棒672の数に対応した数(本実施の形態では2個)だけ配置されて構成されている。
そして、潤滑剤保持部67Aが支持部67Bに載置される際には、まず、潤滑剤保持部67Aの支持棒672を第1固定部材674の孔672aに嵌合させる。続いて、支持棒672が嵌合された後、支持棒672を第2固定部材675に上から押し込むことで、支持棒672を第2固定部材675の凹状部において挟持させる。このようにして、潤滑剤保持部67Aは支持部67Bに対して、接着剤等を用いずに容易に固定することができる。さらには、潤滑剤保持部67Aは支持部67Bから、同様にして容易に取り外すことも可能である。そのため、潤滑剤供給部材67を再利用する場合に、使用済みのフェルト671を新しいものと交換するに際して、単に第1固定部材674や第2固定部材675によって挟持されただけの潤滑剤保持部67Aを引き抜いて取り外すだけでよく、接着剤や両面テープ等を支持部67Bから除去する作業は必要なく、さらには工具を用いることもないので、交換作業は極めて簡易なものとなる。
また、潤滑剤保持部67Aの配置位置は、第1固定部材674および第2固定部材675によって所定の位置に設定することができるので、潤滑剤保持部67Aの交換に際しても、潤滑剤保持部67Aを精度良く設定することができる。その際、支持棒672は第2固定部材675の弾性によって強く挟持されるので、支持棒672と第2固定部材675との摩擦力によって、長手方向への移動を抑えることもでき、潤滑剤保持部67Aの位置ずれを防ぐことも可能である。
加えて、潤滑剤保持部67Aには、2本の支持棒672が長手方向に亘って貫通するように配設されている。そのため、潤滑剤供給部材67がエンドレスベルト62の内周面との摺擦により、エンドレスベルト62の回動方向に力を受けた際にも、軟らかいフェルト671がエンドレスベルト62に引きずられて変形して、潤滑剤供給部材67とエンドレスベルト62内周面との密着性が悪化することを防ぎ、潤滑剤の供給が常に充分に行なわれることを可能としている。すなわち、2本の支持棒672は、フェルト671の変形を防ぐ補強材としての機能をも併有している。
さらには、2本の支持棒672とフェルト671とは接着剤等を用いて固定していないため、交換された潤滑剤保持部67Aから支持棒672を容易に取り外すこともでき、支持棒672も再利用することが可能である。
加えて、潤滑剤保持部67Aには、2本の支持棒672が長手方向に亘って貫通するように配設されている。そのため、潤滑剤供給部材67がエンドレスベルト62の内周面との摺擦により、エンドレスベルト62の回動方向に力を受けた際にも、軟らかいフェルト671がエンドレスベルト62に引きずられて変形して、潤滑剤供給部材67とエンドレスベルト62内周面との密着性が悪化することを防ぎ、潤滑剤の供給が常に充分に行なわれることを可能としている。すなわち、2本の支持棒672は、フェルト671の変形を防ぐ補強材としての機能をも併有している。
さらには、2本の支持棒672とフェルト671とは接着剤等を用いて固定していないため、交換された潤滑剤保持部67Aから支持棒672を容易に取り外すこともでき、支持棒672も再利用することが可能である。
ところで、潤滑剤供給部材67の構成に関しては、支持棒672を用いて潤滑剤保持部67Aを第1固定部材674および第2固定部材675によって支持部67Bに固定する方法の他に、次のような構成を用いることによって、接着剤等を用いず、かつフェルト671の変形を生じないように固定することもできる。
ここで、図6および図7は、潤滑剤供給部材67の構成の他の例を説明する図である。図6(a)は潤滑剤供給部材67の正面図、図6(b)は平面図、図7は側面図である。図6および図7に示したように、潤滑剤保持部67Aは、フェルト671と、フェルト671を接着剤または両面テープによって固定した支持プレート676とからなり、フェルト671には例えば粘度300csのアミノ変性シリコーンオイル等の潤滑剤が2cc程度含浸されている。支持プレート676は、アルミニウムやSUS、鉄等の金属や、硬質の樹脂で形成された、平滑な長方形の薄板状部材である。また、フェルト671が固定された領域よりも外側の両端部には、位置決め用の円形孔676aと長円形孔676bとが形成されている。なお、このフェルト671が固定された領域よりも外側の両端部は、潤滑剤保持部67Aを支持部67Bに固定する際の固定端として機能する。
ここで、図6および図7は、潤滑剤供給部材67の構成の他の例を説明する図である。図6(a)は潤滑剤供給部材67の正面図、図6(b)は平面図、図7は側面図である。図6および図7に示したように、潤滑剤保持部67Aは、フェルト671と、フェルト671を接着剤または両面テープによって固定した支持プレート676とからなり、フェルト671には例えば粘度300csのアミノ変性シリコーンオイル等の潤滑剤が2cc程度含浸されている。支持プレート676は、アルミニウムやSUS、鉄等の金属や、硬質の樹脂で形成された、平滑な長方形の薄板状部材である。また、フェルト671が固定された領域よりも外側の両端部には、位置決め用の円形孔676aと長円形孔676bとが形成されている。なお、このフェルト671が固定された領域よりも外側の両端部は、潤滑剤保持部67Aを支持部67Bに固定する際の固定端として機能する。
一方、支持部67Bは、潤滑剤保持部67Aが配設される面の両端部に、潤滑剤保持部67Aを所定の位置に固定するための固定部材677と固定部材678とが配設されている。また、固定部材677と固定部材678の近傍には、潤滑剤保持部67Aを位置決めするための凸部679aと凸部679bとがそれぞれ設けられている。さらには、潤滑剤保持部67Aが配設される面とは反対の面には、潤滑剤供給部材67を定着装置60のホルダ65に固定するためのL字形のフック673が配設されている。
固定部材677と固定部材678とは、図6および図7に示したように、ともに同様の形状で形成された板バネ(バネ材)で構成され、支持部67Bの潤滑剤保持部67Aが配設される面に向けて押圧するように配設されている。
固定部材677と固定部材678とは、図6および図7に示したように、ともに同様の形状で形成された板バネ(バネ材)で構成され、支持部67Bの潤滑剤保持部67Aが配設される面に向けて押圧するように配設されている。
そして、潤滑剤保持部67Aが支持部67Bに載置される際には、まず、潤滑剤保持部67Aの支持プレート676に形成された円形孔676aを、支持部67Bの凸部679aに嵌合させるとともに、支持プレート676の端部を固定部材677によって挟持する。続いて、支持プレート676に形成された長円形孔676bを、支持部67Bの凸部679bに嵌合させるとともに、支持プレート676の端部を固定部材678によって挟持する。このようにして、潤滑剤保持部67Aは支持部67Bに対して、接着剤等を用いずに容易に固定することができる。また、潤滑剤保持部67Aは支持部67Bから、同様にして容易に取り外すことも可能である。そのため、潤滑剤供給部材67を再利用する場合に、使用済みのフェルト671を新しいものと交換するに際して、単に固定部材677や固定部材678によって挟持されただけの潤滑剤保持部67Aを引き抜いて取り外すだけでよく、接着剤や両面テープ等を支持部67Bから除去する作業は必要なく、さらには工具を用いることもないので、交換作業は極めて簡易なものとなる。
また、潤滑剤保持部67Aの配置位置は、円形孔676aと凸部679aとの嵌合、および長円形孔676bと凸部679bとの嵌合によって所定の位置に設定することができるので、潤滑剤保持部67Aの交換に際しても、潤滑剤保持部67Aを精度良く設定することができる。
加えて、潤滑剤保持部67Aでは、フェルト671が接着剤または両面テープによって支持プレート676に固定されている。そのため、潤滑剤供給部材67がエンドレスベルト62の内周面との摺擦により、エンドレスベルト62の回動方向に力を受けた際にも、軟らかいフェルト671がエンドレスベルト62に引きずられて変形して、潤滑剤供給部材67とエンドレスベルト62内周面との密着性が悪化することを防ぎ、潤滑剤の供給が常に充分に行なわれることを可能としている。すなわち、支持プレート676は、フェルト671の変形を防ぐ補強材としての機能をも併有している。
加えて、潤滑剤保持部67Aでは、フェルト671が接着剤または両面テープによって支持プレート676に固定されている。そのため、潤滑剤供給部材67がエンドレスベルト62の内周面との摺擦により、エンドレスベルト62の回動方向に力を受けた際にも、軟らかいフェルト671がエンドレスベルト62に引きずられて変形して、潤滑剤供給部材67とエンドレスベルト62内周面との密着性が悪化することを防ぎ、潤滑剤の供給が常に充分に行なわれることを可能としている。すなわち、支持プレート676は、フェルト671の変形を防ぐ補強材としての機能をも併有している。
なお、上述した潤滑剤供給部材67では、フェルト671の変形を防ぐ補強材である支持棒672や支持プレート676を、支持部67Bに設けた固定部材(第1固定部材674と第2固定部材675や、固定部材677と固定部材678)で挟持することで、潤滑剤保持部67Aを支持部67Bに固定するように構成しているが、例えば図8に示したように、フェルト671の変形を防ぐ補強材である支持棒672や支持プレート676をフェルト671に配設するとともに、フェルト671の両端部を直接的に固定部材(固定部材677と固定部材678)で挟持することで、潤滑剤保持部67Aを支持部67Bに固定するように構成することもできる。
この場合には、フェルト671の変形を防ぐ補強材である支持棒672や支持プレート676は、フェルト671の長手方向の領域内において配設するだけで充分である。
この場合には、フェルト671の変形を防ぐ補強材である支持棒672や支持プレート676は、フェルト671の長手方向の領域内において配設するだけで充分である。
さらには、図9に示したように、フェルト671の両端部を固定する固定部材(固定部材677と固定部材678)を支持部67Bに一体的に構成することもできる。すなわち、支持部67Bは、フェルト671の長手方向の両端部に固定部材677と固定部材678とが一体的に配設されている。また、潤滑剤供給部材67をホルダ65に固定するためのL字形のフック673も、支持部67Bに一体的に配設することもできる。
この場合には、支持部67Bを一枚の板金で形成し、折り曲げ加工や打ち抜き加工によって、固定部材677と固定部材678、さらにはフック673を一体的に形成することができる。
この場合には、支持部67Bを一枚の板金で形成し、折り曲げ加工や打ち抜き加工によって、固定部材677と固定部材678、さらにはフック673を一体的に形成することができる。
次に、潤滑剤供給部材67を定着装置60のホルダ65に固定する方法を述べる。
図10は、潤滑剤供給部材67をホルダ65に固定する方法を説明する図である。まず、図2に示したように、ホルダ65の定着ロール61とは反対に位置する側面65aには、潤滑剤供給部材67を保持するための取付孔651が配設されている。そして、潤滑剤供給部材67のL字形のフック673がホルダ65の取付孔651の位置に合致するように、潤滑剤供給部材67を位置させる(図10(a))。さらに、潤滑剤供給部材67のフック673をホルダ65の取付孔651に合わせ(図10(b))、フック673を取付孔651に押し込む(図10(c))。その後、潤滑剤供給部材67を長手方向にスライドさせ、フック673がホルダ65を挟み込むようにして、フック673とホルダ65とを嵌合させる(図10(d))。このようにして、潤滑剤供給部材67をホルダ65に固定する。
なお、潤滑剤供給部材67をホルダ65に固定する位置としては、フェルト671に含浸された潤滑剤が、定着ロール61からの熱の影響を受けて劣化し難いように、定着ロール61とは離れた位置が好ましく、ホルダ65の定着ロール61とは反対に位置する側面65aが好適である。
図10は、潤滑剤供給部材67をホルダ65に固定する方法を説明する図である。まず、図2に示したように、ホルダ65の定着ロール61とは反対に位置する側面65aには、潤滑剤供給部材67を保持するための取付孔651が配設されている。そして、潤滑剤供給部材67のL字形のフック673がホルダ65の取付孔651の位置に合致するように、潤滑剤供給部材67を位置させる(図10(a))。さらに、潤滑剤供給部材67のフック673をホルダ65の取付孔651に合わせ(図10(b))、フック673を取付孔651に押し込む(図10(c))。その後、潤滑剤供給部材67を長手方向にスライドさせ、フック673がホルダ65を挟み込むようにして、フック673とホルダ65とを嵌合させる(図10(d))。このようにして、潤滑剤供給部材67をホルダ65に固定する。
なお、潤滑剤供給部材67をホルダ65に固定する位置としては、フェルト671に含浸された潤滑剤が、定着ロール61からの熱の影響を受けて劣化し難いように、定着ロール61とは離れた位置が好ましく、ホルダ65の定着ロール61とは反対に位置する側面65aが好適である。
以上説明したように、本実施の形態の定着装置60では、潤滑剤供給部材67は、潤滑剤保持部67Aにおいて、潤滑剤を含浸するフェルト671に、フェルト671の変形を防ぐ補強材であるとともに、フェルト671を支持部67Bに固定するための固定端となる支持棒672や支持プレート676をフェルト671の長手方向に亘って配設している。そして、この支持棒672や支持プレート676を支持部67Bに設けた固定部材(第1固定部材674と第2固定部材675や、固定部材677と固定部材678)で挟持するか、またはフェルト671の両端部を直接的に固定部材で挟持することで、潤滑剤保持部67Aを支持部67Bに固定するように構成している。
このように構成することで、潤滑剤供給部材67を再利用する場合には、使用済みのフェルト671を新しいものと交換するに際して、単に固定部材によって挟持されただけの潤滑剤保持部67Aを引き抜いて取り外すだけでよく、接着剤や両面テープ等を支持部67Bから除去する作業は必要なく、さらには工具を用いることもないので、交換作業を極めて簡易なものとすることができる。
このように構成することで、潤滑剤供給部材67を再利用する場合には、使用済みのフェルト671を新しいものと交換するに際して、単に固定部材によって挟持されただけの潤滑剤保持部67Aを引き抜いて取り外すだけでよく、接着剤や両面テープ等を支持部67Bから除去する作業は必要なく、さらには工具を用いることもないので、交換作業を極めて簡易なものとすることができる。
また、潤滑剤保持部67Aでは、フェルト671は、支持棒672や支持プレート676によって強度が補強されている。そのため、潤滑剤供給部材67がエンドレスベルト62の内周面との摺擦により、エンドレスベルト62の回動方向に力を受けた際にも、軟らかいフェルト671がエンドレスベルト62に引きずられて変形し、潤滑剤供給部材67とエンドレスベルト62内周面との密着性が悪化することを防ぎ、潤滑剤の供給が常に充分に行なわれることも可能となる。
[実施の形態2]
実施の形態1では、加熱手段として発熱源を有する定着ロール61を用い、加圧手段として圧力パッド64が押圧されたエンドレスベルト62を用いた定着装置60が搭載された画像形成装置について説明した。実施の形態2では、図1に示した画像形成装置に搭載する定着装置であって、加熱手段として発熱源が押圧された定着ベルトを用い、加圧手段として加圧ロールを用いた定着装置について説明する。尚、実施の形態1と同様な構成については同様な符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
実施の形態1では、加熱手段として発熱源を有する定着ロール61を用い、加圧手段として圧力パッド64が押圧されたエンドレスベルト62を用いた定着装置60が搭載された画像形成装置について説明した。実施の形態2では、図1に示した画像形成装置に搭載する定着装置であって、加熱手段として発熱源が押圧された定着ベルトを用い、加圧手段として加圧ロールを用いた定着装置について説明する。尚、実施の形態1と同様な構成については同様な符号を用い、ここではその詳細な説明を省略する。
図11は、本実施の形態における定着装置90の構成を示す側断面図である。図11に示すように、本実施の形態の定着装置90では、定着ベルト92が用紙Pのトナー像担持面側に配置されている。定着ベルト92の内側に発熱源としての抵抗発熱体であるセラミックヒータ82が配設され、セラミックヒータ82からニップ部Nに熱を供給するように構成している。
セラミックヒータ82は、加圧ロール91側の面がほぼフラットに形成されている。そして、定着ベルト92を介して加圧ロール91に押圧される状態で配置され、ニップ部Nを形成している。したがって、セラミックヒータ82は圧力部材としても機能している。ニップ部Nを通過した用紙Pは、ニップ部Nの出口領域(剥離ニップ部)において定着ベルト92の曲率の変化によって定着ベルト92から剥離される。
さらに、定着ベルト92内周面とセラミックヒータ82との間には、定着ベルト92の内周面とセラミックヒータ82との摺動抵抗を小さくするため、低摩擦シート68が配設されている。この低摩擦シート68は、セラミックヒータ82と別体に構成しても、セラミックヒータ82と一体的に構成しても、いずれでもよい。
セラミックヒータ82は、加圧ロール91側の面がほぼフラットに形成されている。そして、定着ベルト92を介して加圧ロール91に押圧される状態で配置され、ニップ部Nを形成している。したがって、セラミックヒータ82は圧力部材としても機能している。ニップ部Nを通過した用紙Pは、ニップ部Nの出口領域(剥離ニップ部)において定着ベルト92の曲率の変化によって定着ベルト92から剥離される。
さらに、定着ベルト92内周面とセラミックヒータ82との間には、定着ベルト92の内周面とセラミックヒータ82との摺動抵抗を小さくするため、低摩擦シート68が配設されている。この低摩擦シート68は、セラミックヒータ82と別体に構成しても、セラミックヒータ82と一体的に構成しても、いずれでもよい。
一方、回動部材の一例としての加圧ロール91は定着ベルト92に対向するように配置され、図示しない駆動モータにより矢印D方向に回転し、この回転により定着ベルト92が従動回転するように構成されている。加圧ロール91は、コア (円柱状芯金)911と、コア911の外周面に被覆した耐熱性弾性体層912と、さらに耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による離型層913とが積層されて構成されている。
また、定着ベルト92は、原形が円筒形状に形成された無端ベルトであり、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等の耐熱性樹脂やSUS、ニッケル等の金属で形成されたベース層921と、このベース層921の加圧ロール91側の面または両面に被覆されたフッ素樹脂等からなる離型層922とから構成されている。
さらに、ニップ部Nの下流側近傍には、定着ベルト92から剥離された用紙Pを完全に定着ベルト92から分離し、画像形成装置の排出部へ向かう排紙通路に誘導するための剥離補助部材70が配設されている。剥離補助部材70は、剥離バッフル71が定着ベルト92の回転方向と対向する向き(カウンタ方向)に定着ベルト92と近接する状態でバッフルホルダ72によって保持されている。
また、定着ベルト92は、原形が円筒形状に形成された無端ベルトであり、ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等の耐熱性樹脂やSUS、ニッケル等の金属で形成されたベース層921と、このベース層921の加圧ロール91側の面または両面に被覆されたフッ素樹脂等からなる離型層922とから構成されている。
さらに、ニップ部Nの下流側近傍には、定着ベルト92から剥離された用紙Pを完全に定着ベルト92から分離し、画像形成装置の排出部へ向かう排紙通路に誘導するための剥離補助部材70が配設されている。剥離補助部材70は、剥離バッフル71が定着ベルト92の回転方向と対向する向き(カウンタ方向)に定着ベルト92と近接する状態でバッフルホルダ72によって保持されている。
そして、図1に示した画像形成装置の二次転写部20においてトナー像が静電転写された用紙Pは、定着入口ガイド56によって定着装置90のニップ部Nに導かれる。用紙Pがニップ部Nを通過する際には、用紙P上のトナー像は、ニップ部Nに作用する圧力と、定着ベルト92側のセラミックヒータ82から供給される熱とによって定着される。本実施の形態の定着装置90でも、加圧ロール91とセラミックヒータ82との間でニップ部Nを広く構成することができるため、安定した定着性能を確保することができる。
ここで、本実施の形態の定着装置90においては、ホルダ65には、定着装置90の長手方向に亘って潤滑剤供給部材67が配設されている。
本実施の形態の定着装置90でも、実施の形態1の場合と同様に、潤滑剤供給部材67は、潤滑剤保持部67Aにおいて、潤滑剤を含浸するフェルト671に、フェルト671の変形を防ぐ補強材であるとともに、フェルト671を支持部67Bに固定するための固定端となる支持棒672や支持プレート676をフェルト671の長手方向に亘って配設している。そして、この支持棒672や支持プレート676を支持部67Bに設けた固定部材(第1固定部材674と第2固定部材675や、固定部材677と固定部材678)で挟持するか、またはフェルト671の両端部を直接的に固定部材で挟持することで、潤滑剤保持部67Aを支持部67Bに固定するように構成している。
本実施の形態の定着装置90でも、実施の形態1の場合と同様に、潤滑剤供給部材67は、潤滑剤保持部67Aにおいて、潤滑剤を含浸するフェルト671に、フェルト671の変形を防ぐ補強材であるとともに、フェルト671を支持部67Bに固定するための固定端となる支持棒672や支持プレート676をフェルト671の長手方向に亘って配設している。そして、この支持棒672や支持プレート676を支持部67Bに設けた固定部材(第1固定部材674と第2固定部材675や、固定部材677と固定部材678)で挟持するか、またはフェルト671の両端部を直接的に固定部材で挟持することで、潤滑剤保持部67Aを支持部67Bに固定するように構成している。
このように構成することで、潤滑剤供給部材67を再利用する場合には、使用済みのフェルト671を新しいものと交換するに際して、単に固定部材によって挟持されただけの潤滑剤保持部67Aを引き抜いて取り外すだけでよく、接着剤や両面テープ等を支持部67Bから除去する作業は必要なく、さらには工具を用いることもないので、交換作業を極めて簡易なものとすることができる。
また、潤滑剤保持部67Aでは、フェルト671は、支持棒672や支持プレート676によって強度が補強されている。そのため、潤滑剤供給部材67が定着ベルト92の内周面との摺擦により、定着ベルト92の回動方向に力を受けた際にも、軟らかいフェルト671が定着ベルト92に引きずられて変形して、潤滑剤供給部材67と定着ベルト92内周面との密着性が悪化することを防ぎ、潤滑剤の供給が常に充分に行なわれることも可能となる。
また、潤滑剤保持部67Aでは、フェルト671は、支持棒672や支持プレート676によって強度が補強されている。そのため、潤滑剤供給部材67が定着ベルト92の内周面との摺擦により、定着ベルト92の回動方向に力を受けた際にも、軟らかいフェルト671が定着ベルト92に引きずられて変形して、潤滑剤供給部材67と定着ベルト92内周面との密着性が悪化することを防ぎ、潤滑剤の供給が常に充分に行なわれることも可能となる。
本発明の活用例として、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置への適用、例えば記録紙(用紙)上に担持された未定着トナー像を定着する定着装置への適用がある。また、インクジェット方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置への適用、例えば記録紙(用紙)上に担持された未乾燥インク像を乾燥する定着装置への適用がある。
1Y,1M,1C,1K…画像形成ユニット、11…感光体ドラム、12…帯電器、13…レーザ露光器、14…現像器、15…中間転写ベルト、16…一次転写ロール、17…ドラムクリーナ、20…二次転写部、60,90…定着装置、61…定着ロール、62…エンドレスベルト、63…ベルトガイド部材、64…圧力パッド、64a…プレニップ部材、64b…剥離ニップ部材、65…ホルダ、66…ハロゲンヒータ、67…潤滑剤供給部材、67A…潤滑剤保持部、67B…支持部、671…フェルト、672…支持棒、673…フック、674…第1固定部材、675…第2固定部材、676…支持プレート、677,678…固定部材、68…低摩擦シート、69…温度センサ、70…剥離補助部材、82…セラミックヒータ、91…加圧ロール、92…定着ベルト
Claims (12)
- 記録材に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、
回動可能な回動部材と、
前記回動部材に接触しながら移動可能なベルト部材と、
前記ベルト部材の内側に配置され、当該ベルト部材を前記回動部材に圧接させて当該回動部材と当該ベルト部材との間に前記記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材と、
前記ベルト部材の内周面に当接して当該ベルト部材に潤滑剤を塗布する潤滑剤供給部材とを備え、
前記潤滑剤供給部材は、潤滑剤を保持する潤滑剤保持部が一方の端部または両端部をバネ材で挟持されて固定されることを特徴とする定着装置。 - 前記潤滑剤供給部材は、前記潤滑剤保持部の長手方向に亘って当該潤滑剤保持部の変形を抑える補強材が配設されていることを特徴とする請求項1記載の定着装置。
- 前記補強材は、前記潤滑剤保持部の内部を貫通する棒状部材であることを特徴とする請求項2記載の定着装置。
- 前記補強材は、前記潤滑剤保持部の側面に固設された薄板状部材であることを特徴とする請求項2記載の定着装置。
- 前記潤滑剤供給部材は、前記潤滑剤保持部に配設された前記補強材が前記バネ材で挟持されることを特徴とする請求項2記載の定着装置。
- 前記バネ材は、前記潤滑剤保持部の長手方向に亘って一体的に構成されたことを特徴とする請求項1記載の定着装置。
- 前記バネ材は、当該バネ材を固定するフックが配設されたことを特徴とする請求項6記載の定着装置。
- 前記潤滑剤供給部材は、前記潤滑剤保持部がフェルトで形成されたことを特徴とする請求項1記載の定着装置。
- 前記回動部材を加熱する加熱部材、または前記ベルト部材を加熱する加熱部材をさらに備えたことを特徴とする請求項1記載の定着装置。
- トナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段によって形成されたトナー像を記録材上に転写する転写手段と、
前記記録材上に転写されたトナー像を当該記録材に定着する定着手段とを含み、
前記定着手段は、
回動可能な回動部材と、
前記回動部材に接触しながら移動可能なベルト部材と、
前記ベルト部材の内側に配置され、当該ベルト部材を前記回動部材に圧接させて当該回動部材と当該ベルト部材との間に前記記録材が通過するニップ部を形成する圧力部材と、
前記ベルト部材の内周面に当接して当該ベルト部材に潤滑剤を塗布する潤滑剤供給部材とを備え、
前記潤滑剤供給部材は、一方の端部または両端部をバネ材で挟持されて固定されたフェルトが配設されたことを特徴とする画像形成装置。 - 前記潤滑剤供給部材は、前記バネ材が前記フェルトの長手方向に亘って一体的に構成されたことを特徴とする請求項10記載の画像形成装置。
- 前記潤滑剤供給部材は、前記フェルトの長手方向に亘って当該フェルトの変形を抑える補強材が配設されていることを特徴とする請求項10記載の画像形成装置。
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JP2004114092A JP2005300732A (ja) | 2004-04-08 | 2004-04-08 | 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 |
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JP2015148779A (ja) * | 2014-02-10 | 2015-08-20 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 定着装置及び画像形成装置 |
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2004
- 2004-04-08 JP JP2004114092A patent/JP2005300732A/ja active Pending
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