JP2006084831A - 定着装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 加熱部材の加熱に必要な時間を短縮し且つ高速印刷可能な定着装置を提供すること。
【解決手段】 熱源であるヒータ(11)と、前記ヒータ(11)を収容し且つ前記ヒータ(11)の熱により加熱される被加熱体(12)と、前記被加熱体(12)の表面に順次当接する有端ベルト状の定着シート(13)と、前記定着シート(13)を介して前記被加熱体(12)に圧接する加圧部材(Fp)とを有し、前記定着シート(13)と前記加圧部材(Fp)との間の圧接領域(Q5)を通過する画像記録シート(S)表面のトナー像を加熱定着する定着部材(Fh,Fp)と、画像記録シート(S)の搬送に応じて前記定着シート(13)を巻き取る定着シート巻取部材(16)とを有する定着装置。
【選択図】 図2
【解決手段】 熱源であるヒータ(11)と、前記ヒータ(11)を収容し且つ前記ヒータ(11)の熱により加熱される被加熱体(12)と、前記被加熱体(12)の表面に順次当接する有端ベルト状の定着シート(13)と、前記定着シート(13)を介して前記被加熱体(12)に圧接する加圧部材(Fp)とを有し、前記定着シート(13)と前記加圧部材(Fp)との間の圧接領域(Q5)を通過する画像記録シート(S)表面のトナー像を加熱定着する定着部材(Fh,Fp)と、画像記録シート(S)の搬送に応じて前記定着シート(13)を巻き取る定着シート巻取部材(16)とを有する定着装置。
【選択図】 図2
Description
本発明は、記録シート上の未定着トナー像を定着する定着装置に関し、特に加熱部材と加熱部材に圧接する加圧部材とを有する定着装置に関する。
従来の電子写真方式の画像形成装置(複写機、プリンタ、FAX等)では、記録シート上に転写されたトナー像を加熱定着する定着装置が使用されている。前記加熱定着を行う定着装置は、ヒータにより加熱される加熱部材と、前記加熱部材に圧接する加圧部材とを有し、加熱部材と加圧部材との間の圧接領域(定着領域)を通過する際にトナー像が定着される。
前記従来の定着装置では、加熱定着を行うには加熱部材の温度(定着温度)を、記録シート上に転写されたトナーを溶融できる温度まで上昇させる必要がある。このため、加熱部材を定着温度まで上昇させるのに非常に時間がかかり、印刷が開始されるまでの時間(ファーストプリント時間)が長くなっていた。
前記従来の定着装置では、加熱定着を行うには加熱部材の温度(定着温度)を、記録シート上に転写されたトナーを溶融できる温度まで上昇させる必要がある。このため、加熱部材を定着温度まで上昇させるのに非常に時間がかかり、印刷が開始されるまでの時間(ファーストプリント時間)が長くなっていた。
この問題を解決するために、下記の従来技術(J01),(J02)が知られている。
(J01)予備加熱を行う技術
ファーストプリント時間を短縮するために、画像形成を行っていない状態でも、加熱部材を加熱(予備加熱)しておき、実際に画像形成を開始する時に速やかに開始できるようにする技術が知られている。
(J01)予備加熱を行う技術
ファーストプリント時間を短縮するために、画像形成を行っていない状態でも、加熱部材を加熱(予備加熱)しておき、実際に画像形成を開始する時に速やかに開始できるようにする技術が知られている。
(J02)特許文献1(特開2003−223064号公報)記載の技術
特許文献1には、ハロゲンヒータ(2)と、ヒータ(2)からの赤外光を透過する基層及び弾性層と赤外光を吸収して加熱される赤外線吸収層とを有するエンドレスフィルムにより構成された加熱フィルム(6)と、加熱フィルム(6)に圧接する加圧ローラ(4)と、を有する定着装置が記載されている。特許文献1記載の技術では、厚さが5〜50μmの赤外線吸収層は短時間で加熱されるので、ファーストプリント時間を短縮できる。
特許文献1には、ハロゲンヒータ(2)と、ヒータ(2)からの赤外光を透過する基層及び弾性層と赤外光を吸収して加熱される赤外線吸収層とを有するエンドレスフィルムにより構成された加熱フィルム(6)と、加熱フィルム(6)に圧接する加圧ローラ(4)と、を有する定着装置が記載されている。特許文献1記載の技術では、厚さが5〜50μmの赤外線吸収層は短時間で加熱されるので、ファーストプリント時間を短縮できる。
(従来技術の問題点)
前記従来技術(J01)では、画像形成を行っていない場合でも加熱部材の予備加熱を行うので、電力を無駄に消費してしまい、ランニングコストがかかり、環境への配慮の点で問題になっていた。
前記従来技術(J02)では、短時間で加熱される加熱フィルムを使用するので、加熱フィルムの熱容量が小さい。したがって、記録シートが通過する時に加熱フィルムの熱が記録シートに奪われて、加熱フィルムの温度が低下しやすい。このため、記録シートが高速で次々に搬送される高速印刷を行う場合、定着温度が不足する恐れがあるので、高速印刷には不向きであるという問題がある。さらに、エンドレスの薄膜フィルムを使用するので、加熱フィルムが磨耗、損傷しやすく、耐久性に問題がある。さらに、前記従来技術(J02)では、エンドレスの薄膜フィルムにより構成された加熱フィルムを使用するので、A3サイズ等の大判用紙(大サイズ用紙)を使用する場合に、回転する加熱フィルムがぐらついて定着不良が発生する恐れがあり、大判用紙の印刷に不向きであるという問題がある。
前記従来技術(J01)では、画像形成を行っていない場合でも加熱部材の予備加熱を行うので、電力を無駄に消費してしまい、ランニングコストがかかり、環境への配慮の点で問題になっていた。
前記従来技術(J02)では、短時間で加熱される加熱フィルムを使用するので、加熱フィルムの熱容量が小さい。したがって、記録シートが通過する時に加熱フィルムの熱が記録シートに奪われて、加熱フィルムの温度が低下しやすい。このため、記録シートが高速で次々に搬送される高速印刷を行う場合、定着温度が不足する恐れがあるので、高速印刷には不向きであるという問題がある。さらに、エンドレスの薄膜フィルムを使用するので、加熱フィルムが磨耗、損傷しやすく、耐久性に問題がある。さらに、前記従来技術(J02)では、エンドレスの薄膜フィルムにより構成された加熱フィルムを使用するので、A3サイズ等の大判用紙(大サイズ用紙)を使用する場合に、回転する加熱フィルムがぐらついて定着不良が発生する恐れがあり、大判用紙の印刷に不向きであるという問題がある。
本発明は、前述の事情に鑑み、次の記載内容(O01)を技術的課題とする。
(O01)加熱部材の加熱に必要な時間を短縮し且つ高速印刷可能な定着装置を提供すること。
(O01)加熱部材の加熱に必要な時間を短縮し且つ高速印刷可能な定着装置を提供すること。
(本発明)
次に、前記課題を解決した本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の実施の形態の具体例(実施例)の要素との対応を容易にするため、実施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。また、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
次に、前記課題を解決した本発明を説明するが、本発明の要素には、後述の実施の形態の具体例(実施例)の要素との対応を容易にするため、実施例の要素の符号をカッコで囲んだものを付記する。また、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
(第1発明)
前記技術的課題を解決するために、第1発明の定着装置は下記の構成要件(A01),(A02)を備えたことを特徴とする。
(A01)熱源であるヒータ(11)と、前記ヒータ(11)を収容し且つ前記ヒータ(11)の熱により加熱される被加熱体(12)と、前記被加熱体(12)の表面に順次当接する有端ベルト状の定着シート(13)と、前記定着シート(13)を介して前記被加熱体(12)に圧接する加圧部材(Fp)とを有し、前記定着シート(13)と前記加圧部材(Fp)との間の圧接領域(Q5)を通過する画像記録シート(S)表面のトナー像を加熱定着する定着部材(Fh,Fp)、
(A02)画像記録シート(S)の搬送に応じて前記定着シート(13)を巻き取る定着シート巻取部材(16)。
前記技術的課題を解決するために、第1発明の定着装置は下記の構成要件(A01),(A02)を備えたことを特徴とする。
(A01)熱源であるヒータ(11)と、前記ヒータ(11)を収容し且つ前記ヒータ(11)の熱により加熱される被加熱体(12)と、前記被加熱体(12)の表面に順次当接する有端ベルト状の定着シート(13)と、前記定着シート(13)を介して前記被加熱体(12)に圧接する加圧部材(Fp)とを有し、前記定着シート(13)と前記加圧部材(Fp)との間の圧接領域(Q5)を通過する画像記録シート(S)表面のトナー像を加熱定着する定着部材(Fh,Fp)、
(A02)画像記録シート(S)の搬送に応じて前記定着シート(13)を巻き取る定着シート巻取部材(16)。
(第1発明の作用)
前記構成要件(A01),(A02)を備えた第1発明の定着装置では、被加熱体(12)は、熱源であるヒータ(11)を収容し且つ前記ヒータ(11)の熱により加熱される。有端ベルト状の定着シート(13)は、前記被加熱体(12)の表面に順次当接する。定着シート巻取部材(16)は、画像記録シートの搬送に応じて前記定着シート(13)を巻き取る。加圧部材(Fp)は、前記定着シート(13)を介して前記被加熱体(12)に圧接する。画像記録シート(S)表面のトナー像は、前記定着シート(13)と前記加圧部材(Fp)との間の圧接領域(Q5)を通過する際に加熱定着される。
前記構成要件(A01),(A02)を備えた第1発明の定着装置では、被加熱体(12)は、熱源であるヒータ(11)を収容し且つ前記ヒータ(11)の熱により加熱される。有端ベルト状の定着シート(13)は、前記被加熱体(12)の表面に順次当接する。定着シート巻取部材(16)は、画像記録シートの搬送に応じて前記定着シート(13)を巻き取る。加圧部材(Fp)は、前記定着シート(13)を介して前記被加熱体(12)に圧接する。画像記録シート(S)表面のトナー像は、前記定着シート(13)と前記加圧部材(Fp)との間の圧接領域(Q5)を通過する際に加熱定着される。
したがって、第1発明の定着装置では、加熱された被加熱体(12)の熱により加熱定着を行うので、薄膜状の加熱フィルムを使用する場合に比べ、画像記録シート(S)通過時の温度低下を抑えることができ、高速印刷に対応できる。また、画像記録シート(S)の搬送に応じて巻き取られる定着シート(13)が被加熱体(12)の表面に順次当接するので、被加熱体(12)の圧接領域(Q5)の部分だけ加熱すれば良く、従来のように加熱ロールの全表面を加熱する場合と比較して、被加熱体(12)を所定の定着温度まで上昇させるのに必要な時間を短縮できる。
さらに、有端状の定着シート(13)が被加熱体(12)の表面に順次当接するので、エンドレス(無端状)の定着シート(13)を使用する場合に比べ、定着シート(13)の磨耗や損傷を低減でき、耐久性、信頼性を高めることができる。
さらに、有端状の定着シート(13)が被加熱体(12)の表面に順次当接するので、エンドレス(無端状)の定着シート(13)を使用する場合に比べ、定着シート(13)の磨耗や損傷を低減でき、耐久性、信頼性を高めることができる。
(第1発明の形態1)
第1発明の形態1の定着装置は、前記第1発明において、下記の構成要件(A03),(A04)を備えたことを特徴とする。
(A03)前記加圧部材(Fp)を、前記被加熱体(12)に圧接する圧接位置と、前記被加熱体(12)から離隔した離隔位置との間で移動させる加圧部材離接装置(27)、
(A04)前記定着シート(13)と、前記定着シート巻取部材(16)とを有し、前記加圧部材(Fp)が離隔位置に移動した状態で、前記被加熱体(12)に対して着脱可能な定着シートユニット(17)。
第1発明の形態1の定着装置は、前記第1発明において、下記の構成要件(A03),(A04)を備えたことを特徴とする。
(A03)前記加圧部材(Fp)を、前記被加熱体(12)に圧接する圧接位置と、前記被加熱体(12)から離隔した離隔位置との間で移動させる加圧部材離接装置(27)、
(A04)前記定着シート(13)と、前記定着シート巻取部材(16)とを有し、前記加圧部材(Fp)が離隔位置に移動した状態で、前記被加熱体(12)に対して着脱可能な定着シートユニット(17)。
(第1発明の形態1の作用)
前記構成要件(A03),(A04)を備えた第1発明の形態1の定着装置では、加圧部材離接装置(27)は、前記加圧部材(Fp)を、前記被加熱体(12)に圧接する圧接位置と、前記被加熱体(12)から離隔した離隔位置との間で移動させる。そして、前記定着シート(13)と、前記定着シート巻取部材(16)とを有する定着シートユニット(17)は、前記加圧部材(Fp)が離隔位置に移動した状態で、前記被加熱体(12)に対して着脱可能に構成されている。
したがって、定着シート(13)が最後まで巻き取られた場合に、定着シートユニット(17)を容易に着脱して、新たな定着シートユニット(17)に交換することができる。したがって、メンテナンス性を高めることができる。
前記構成要件(A03),(A04)を備えた第1発明の形態1の定着装置では、加圧部材離接装置(27)は、前記加圧部材(Fp)を、前記被加熱体(12)に圧接する圧接位置と、前記被加熱体(12)から離隔した離隔位置との間で移動させる。そして、前記定着シート(13)と、前記定着シート巻取部材(16)とを有する定着シートユニット(17)は、前記加圧部材(Fp)が離隔位置に移動した状態で、前記被加熱体(12)に対して着脱可能に構成されている。
したがって、定着シート(13)が最後まで巻き取られた場合に、定着シートユニット(17)を容易に着脱して、新たな定着シートユニット(17)に交換することができる。したがって、メンテナンス性を高めることができる。
(第1発明の形態2)
第1発明の形態2の定着装置は、前記第1発明または第1発明の形態1において、下記の構成要件(A05),(A06)を備えたことを特徴とする。
(A05)前記圧接領域(Q5)側に形成された肉厚の厚い厚肉部(12a)を有する前記被加熱体(12)、
(A06)前記厚肉部(12a)近傍に配置された前記ヒータ(11)。
第1発明の形態2の定着装置は、前記第1発明または第1発明の形態1において、下記の構成要件(A05),(A06)を備えたことを特徴とする。
(A05)前記圧接領域(Q5)側に形成された肉厚の厚い厚肉部(12a)を有する前記被加熱体(12)、
(A06)前記厚肉部(12a)近傍に配置された前記ヒータ(11)。
(第1発明の形態2の作用)
前記構成要件(A05),(A06)を備えた第1発明の形態2の定着装置では、
前記被加熱体(12)の前記圧接領域(Q5)側に形成された厚肉部(12a)の近傍には、ヒータ(11)が配置されている。したがって、ヒータ(11)により圧接領域(Q5)の厚肉部(12a)が効率的に加熱されるので、加熱時間を短縮できる。また、熱容量が大きな厚肉部(12a)により画像記録シート(S)通過時の温度低下が低減されるので、高速印刷にも対応できる。
前記構成要件(A05),(A06)を備えた第1発明の形態2の定着装置では、
前記被加熱体(12)の前記圧接領域(Q5)側に形成された厚肉部(12a)の近傍には、ヒータ(11)が配置されている。したがって、ヒータ(11)により圧接領域(Q5)の厚肉部(12a)が効率的に加熱されるので、加熱時間を短縮できる。また、熱容量が大きな厚肉部(12a)により画像記録シート(S)通過時の温度低下が低減されるので、高速印刷にも対応できる。
前述の本発明は、下記の効果(E01)を奏する。
(E01)加熱部材の加熱に必要な時間を短縮し且つ高速印刷可能な定着装置を提供することができる。
(E01)加熱部材の加熱に必要な時間を短縮し且つ高速印刷可能な定着装置を提供することができる。
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例(実施例)を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、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軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、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軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
図1は本発明の実施例1の画像形成装置の説明図である。
図1において、実施例1の画像形成装置としてのカラープリンタUは、トナーを補給するためのトナーディスペンサー装置Uaを有している。カラープリンタUのY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の各色のトナー像形成装置UY,UM,UC,UKの潜像形成装置ROSy,ROSm,ROSc,ROSkは、各色のレーザ駆動回路DLのレーザ駆動信号に応じて画像書込用のレーザビームLy,Lm,Lc,Lkを出射する。
コントローラCは、ホストコンピュータHCから送信された画像データを受信し、前記画像データに応じた前記レーザ駆動回路DLおよび電源回路Eの制御信号を出力している。
図1において、実施例1の画像形成装置としてのカラープリンタUは、トナーを補給するためのトナーディスペンサー装置Uaを有している。カラープリンタUのY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の各色のトナー像形成装置UY,UM,UC,UKの潜像形成装置ROSy,ROSm,ROSc,ROSkは、各色のレーザ駆動回路DLのレーザ駆動信号に応じて画像書込用のレーザビームLy,Lm,Lc,Lkを出射する。
コントローラCは、ホストコンピュータHCから送信された画像データを受信し、前記画像データに応じた前記レーザ駆動回路DLおよび電源回路Eの制御信号を出力している。
図1において、K(黒)のトナー像形成装置UKのドラム状の感光体(1次トナー像担持体)Pkの周囲には、帯電部材としての帯電ロールCRk、現像器Gk、ブラシ状の感光体クリーナ(トナー吸着保持部材)CLk等が配置されている。そして、他のトナー像形成装置UY,UM,UCの前記感光体(1次トナー像担持体)Py,Pm,Pcの周囲にもそれぞれ前記感光体Pkの周囲と同様の帯電ロール(帯電部材)CRy,CRm,CRc、現像器Gy,Gm,Gc、感光体クリーナCLy,CLm,CLc等が配置されている。
図1において、感光体Py,Pm,Pc,Pkは、それぞれ帯電ロールCRy,CRm,CRc,CRkにより一様に帯電された後、前記潜像形成装置ROSy,ROSm,ROSc,ROSkの出力するレーザビームLy,Lm,Lc,Lkによりその表面に静電潜像が形成される。
前記感光体Py,Pm,Pc,Pk表面の静電潜像は、現像器Gy,Gm,Gc,GkによりY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の色のトナー像に現像される。各現像器Gy,Gm,Gc,Gkには前記トナーディスペンサー装置Uaに装着された各色のトナーカートリッジ(図示せず)からトナーが補給されるように構成されている。
前記感光体Py,Pm,Pc,Pk表面の静電潜像は、現像器Gy,Gm,Gc,GkによりY(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、K(黒)の色のトナー像に現像される。各現像器Gy,Gm,Gc,Gkには前記トナーディスペンサー装置Uaに装着された各色のトナーカートリッジ(図示せず)からトナーが補給されるように構成されている。
各感光体Py,Pm,Pc,Pkに対向して配置された1次転写ロール(1次転写部材)T1y〜T1kには、トナーを感光体Py〜Pkから中間転写ベルトBに転写するための電界を発生させるためにトナーの帯電極性とは逆極性の1次転写バイアスが印加されている。
したがって、感光体Py,Pm,Pc,Pk表面上のトナー像は、1次転写器としての1次転写ロールT1y,T1m,T1c,T1kにより中間転写ベルト(中間転写部材、中間トナー像担持体)B上に順次重ねて転写され、中間転写ベルトB上にカラー画像が形成される。なお、黒画像データのみの場合はK(黒)の感光体Pkおよび現像器Gkのみが使用され、黒のトナー像のみが形成される。
したがって、感光体Py,Pm,Pc,Pk表面上のトナー像は、1次転写器としての1次転写ロールT1y,T1m,T1c,T1kにより中間転写ベルト(中間転写部材、中間トナー像担持体)B上に順次重ねて転写され、中間転写ベルトB上にカラー画像が形成される。なお、黒画像データのみの場合はK(黒)の感光体Pkおよび現像器Gkのみが使用され、黒のトナー像のみが形成される。
1次転写後、感光体Py,Pm,Pc,Pk表面の残留トナーは、感光体Py〜Pkの回転方向とは逆方向に回転駆動するブラシ状の感光体クリーナCLy,CLm,CLc,CLkによって機械的に感光体表面から掻き取られて一時的に保持される。そして、感光体Py〜Pk表面から掻き取られて一時的に保持された残留トナーは、所定のタイミングで感光体Py〜Pk表面上に戻されて(吐出されて)、後述するベルトクリーナCLbまで搬送されて回収される。なお、前記感光体クリーナCLy〜CLkに一時的に保持されたトナーを吐出してベルトクリーナCLbで回収する技術は、例えば、特開2003−29588公報や特開2003−29589号公報に記載されているように従来公知であるので詳細な説明は省略する。また、前記感光体クリーナCLy〜CLkは、トナーを一時的に吸着保持するクリーナに限定されず、クリーナ容器に回収する感光体クリーナ等、種々の方法を採用することができる。
図1において、前記各色の感光体Py,Pm,Pc,Pkの下方には中間転写ベルト(中間転写部材)Bと、ベルト駆動ロールRd、テンションロールRt、バックアップロールT2aを含む複数のベルト支持ロール(Rd,Rt,T2a,Rf,Rw)とが配置されている。前記中間転写ベルトBは前記複数のベルト支持ロールにより矢印Ya方向に回転移動可能に支持されている。
前記バックアップロールT2aの下方にはシート転写ユニットUtが配置されている。シート転写ユニットUtの2次転写ロール(シート転写ロール)T2bは、前記中間転写ベルトBを挟んで配置されており、前記2次転写ロールT2bが中間転写ベルトBと圧接する領域(ニップ)により2次転写領域Q4が形成されている。2次転写ロールT2bにはブラシ状の2次転写ロールクリーナ(トナー吸着保持部材)CLtが接触している。前記2次転写ロールクリーナCLtも、前記感光体クリーナCLy〜CLkと同様に2次転写ロールT2b表面に付着したトナーを掻き取り一時的に保持する。
前記中間転写ベルトB下方には、給紙トレイTR1、前記給紙トレイTR1から取り出したシートSを搬送するシート搬送路SH1、シート循環路SH2およびシート反転路SH3が配置されている。
給紙トレイTR1に収容されたシートSは、所定のタイミングでピックアップロールRpにより取り出され、さばきロールRsで1枚づつ分離されて、シート搬送路SH1の搬送ローラRaによりレジロールRrに搬送される。前記レジロールRrに搬送された記録シートSは、前記1次転写された多重トナー像または単色トナー像が2次転写領域Q4に移動するのにタイミングを合わせて、転写前シートガイドSG1から2次転写領域Q4に搬送される。
給紙トレイTR1に収容されたシートSは、所定のタイミングでピックアップロールRpにより取り出され、さばきロールRsで1枚づつ分離されて、シート搬送路SH1の搬送ローラRaによりレジロールRrに搬送される。前記レジロールRrに搬送された記録シートSは、前記1次転写された多重トナー像または単色トナー像が2次転写領域Q4に移動するのにタイミングを合わせて、転写前シートガイドSG1から2次転写領域Q4に搬送される。
また、前記バックアップロールT2aにはコンタクトロールT2cが当接しており、コントクトロールT2cには2次転写領域を記録シートSが通過する時にタイミングを合わせてトナーの帯電極性と同極性の2次転写電圧(2次転写バイアス)が印加される。このとき、中間転写ベルトBから記録シートSにトナー像が転写される。
前記ロールT2a〜T2cにより2次転写器(2次転写部材)T2が構成されている。
前記ロールT2a〜T2cにより2次転写器(2次転写部材)T2が構成されている。
2次転写後の前記中間転写ベルトBは、ベルトクリーナCLbによりクリーニングされる。前記ベルトクリーナCLbには、図示しない電源回路によってバイアスが印加され、2次転写後の残留トナーや前記感光体クリーナCLy〜CLkや2次転写ロールクリーナCLtから吐出され中間転写ベルトBにより搬送されたトナーが回収される。なお、このようにバイアスが印加されるベルトクリーナCLbは従来公知であり、前述の特開2003−29588号公報、特開2003−29589号公報等に記載されているので詳細な説明は省略する。そして、ベルトクリーナCLbで回収されたトナーは、図示しないトナー回収ボックスに搬送される。
図2は、実施例1の定着装置の要部拡大説明図である。
前記トナー像が2次転写された記録シートSは、転写後シートガイドSG2、搬送ベルトBHを通って定着装置Fに搬送される。
図1、図2において、定着装置Fは、加熱部材Fhと加圧ロール(加圧部材)Fpとからなる定着部材Fh,Fpを有している。図2において、前記加熱部材Fhは、記録シートSの幅方向に延びるヒータ11と、前記ヒータ11を内部に収容する断面楕円形状の被加熱体12とを有する。前記被加熱体12の下部12a(記録シート側の部分)の肉厚はその他の部分の肉厚よりも厚く形成されている。なお、前記ヒータ11は、被加熱体12の下部(厚肉部)12aの近傍に配置されている。なお、前記被加熱体12の上部の内壁面12bには、鏡面加工が施されており、下部12aに効率的に熱が集中するように構成されている。
前記トナー像が2次転写された記録シートSは、転写後シートガイドSG2、搬送ベルトBHを通って定着装置Fに搬送される。
図1、図2において、定着装置Fは、加熱部材Fhと加圧ロール(加圧部材)Fpとからなる定着部材Fh,Fpを有している。図2において、前記加熱部材Fhは、記録シートSの幅方向に延びるヒータ11と、前記ヒータ11を内部に収容する断面楕円形状の被加熱体12とを有する。前記被加熱体12の下部12a(記録シート側の部分)の肉厚はその他の部分の肉厚よりも厚く形成されている。なお、前記ヒータ11は、被加熱体12の下部(厚肉部)12aの近傍に配置されている。なお、前記被加熱体12の上部の内壁面12bには、鏡面加工が施されており、下部12aに効率的に熱が集中するように構成されている。
前記被加熱体12の下部12aの外表面には、定着シート13が当接している。前記定着シート13は、被加熱体12の左方に配置された定着シート供給ロール14から供給され、被加熱体12の右方に配置された定着シート巻取ロール(定着シート巻取部材)16により巻き取られる。前記定着シート巻き取りロール16は、カラープリンタU本体に設けられた巻き取りモータ(図示せず)により記録シートSの搬送速度で回転駆動して、定着シート13を巻き取る。なお、実施例1の定着シート13、定着シート供給ロール14及び定着シート巻取ロール16は、被加熱体12に対して前後方向(X軸方向)に抜き差しして着脱可能な定着シートユニット17として構成されている。また、前記定着シート供給ロール14及び定着シート巻き取りロール16は、定着装置Fに装着された状態では、各ロールの軸方向には移動不能な状態で装着されるように構成されている。
前記ヒータ11、被加熱体12及び定着シートユニット17等によって、加熱部材Fhが構成されている。
前記ヒータ11、被加熱体12及び定着シートユニット17等によって、加熱部材Fhが構成されている。
前記加圧ロールFpの回転軸21には、アーム22が連結されている。前記アーム22は、アーム回転軸23を中心に回動可能に支持されている。そして、アーム22の右端部にはソレノイド24が装着され、アーム回転軸23の左方にはアーム22の左部を下方に付勢する引張りバネ26が連結されている。
前記アーム22、アーム回転軸23、ソレノイド24、引張りバネ26等により実施例1の加圧部材離接装置27が構成されている。
前記アーム22、アーム回転軸23、ソレノイド24、引張りバネ26等により実施例1の加圧部材離接装置27が構成されている。
したがって、画像形成動作(印刷動作またはジョブ)を実行中は、前記ソレノイド24がオンになり、加圧ロールFpは、引張りバネ26の付勢力に抗して、定着シート13を介して被加熱体12に圧接する圧接位置(図2に示す位置)に移動する。このときの前記加圧ロールFpと加熱部材Fhとの圧接領域によって、定着領域Q5が構成されている。
そして、ジョブを実行していない状態では、ソレノイド24がオフになり、引張りバネ26の付勢力により、加圧ロールFpは、加熱部材Fhから離隔した離隔位置(図示せず)に移動する。
前記加熱部材Fh及び加圧ロールFpにより実施例1の定着装置Fが構成されている。
そして、ジョブを実行していない状態では、ソレノイド24がオフになり、引張りバネ26の付勢力により、加圧ロールFpは、加熱部材Fhから離隔した離隔位置(図示せず)に移動する。
前記加熱部材Fh及び加圧ロールFpにより実施例1の定着装置Fが構成されている。
したがって、定着装置Fに搬送された記録シートSの未定着トナー像は、定着装置Fの加熱部材FhおよびFpが圧接する定着領域Q5を通過する際に記録シートSに加熱定着される。加熱定着された記録シートSは、切替ゲートG1により、シート排出ローラRhまたはシート循環路SH2に搬送される。シート排出ローラRhに搬送された記録シートはシート排出トレイTR2に排出される。
シート循環路SH2に搬送された記録シートは切替ゲートG2によりシート反転路SH3に搬送された後スイッチバックしてシート循環路SH2から前記レジロールRrを通って、表裏反転した状態で2次転写領域Q4に再送される。
シート循環路SH2に搬送された記録シートは切替ゲートG2によりシート反転路SH3に搬送された後スイッチバックしてシート循環路SH2から前記レジロールRrを通って、表裏反転した状態で2次転写領域Q4に再送される。
(実施例1の作用)
前記構成を備えた実施例1のカラープリンタ(画像形成装置)Uでは、ジョブ実行時には、加熱部材Fhのヒータ11がオンになり、加熱ロールFpが被加熱体12に圧接する。そして、定着シート13及び加圧ロールFpとの間を記録シートSが通過する際にトナー像が定着される。
前記構成を備えた実施例1のカラープリンタ(画像形成装置)Uでは、ジョブ実行時には、加熱部材Fhのヒータ11がオンになり、加熱ロールFpが被加熱体12に圧接する。そして、定着シート13及び加圧ロールFpとの間を記録シートSが通過する際にトナー像が定着される。
実施例1の加熱部材Fhでは、ヒータ11が被加熱体12の下部12aの近傍に配置されているので、ヒータ11からの熱が効率的に伝わり、加熱される。したがって、加熱部材Fhを所定の定着温度まで加熱するのに必要な時間を短縮できる。また、被加熱体12は、従来の加熱ロールのように回転駆動しないので、従来のように加熱ロール全表面を加熱する必要が無く、下部12aを所定の定着温度に昇温すれば良いので、被加熱体12の加熱に必要な時間を短縮できる。この結果、ホストコンピュータHCからの画像を受信してから印刷開始までの時間(ファーストプリント時間)を短縮できる。
さらに、下部12aの肉厚が厚く形成されているので、従来の加熱ロールの場合に比べ、下部12aの熱容量が大きい。したがって、記録シートS通過時の被加熱体12の温度低下が少なく、高速印刷にも対応できる。
さらに、下部12aの肉厚が厚く形成されているので、従来の加熱ロールの場合に比べ、下部12aの熱容量が大きい。したがって、記録シートS通過時の被加熱体12の温度低下が少なく、高速印刷にも対応できる。
また、実施例1の加熱部材Fhでは、定着シート13が被加熱体12の表面に順次当接しながら巻き取られるので、被加熱体12の表面にトナーが付着することを防止でき、被加熱体12の表面を保護できる。
さらに、従来技術のようなエンドレスのフィルムでは、フィルムの表面にトナー等が付着して汚れ、汚れた表面が記録シートSに当接して記録シートSが汚れることがあったが、実施例1の巻き取り式の定着シート13では、定着領域Q5には新しい表面が順次搬送されるので、記録シートSが汚れることを防止できる。また、実施例1の定着シート13は、巻き取り式なので、定着シート13の新しい表面が順次転写領域Q5に搬送される。したがって、繰り返し表面が転写領域Q5に搬送される従来のエンドレスのフィルムの場合に比べ、定着シート13表面の磨耗や損傷を低減でき、耐久性、信頼性を高めることができる。
さらに、従来技術のようなエンドレスのフィルムでは、フィルムの表面にトナー等が付着して汚れ、汚れた表面が記録シートSに当接して記録シートSが汚れることがあったが、実施例1の巻き取り式の定着シート13では、定着領域Q5には新しい表面が順次搬送されるので、記録シートSが汚れることを防止できる。また、実施例1の定着シート13は、巻き取り式なので、定着シート13の新しい表面が順次転写領域Q5に搬送される。したがって、繰り返し表面が転写領域Q5に搬送される従来のエンドレスのフィルムの場合に比べ、定着シート13表面の磨耗や損傷を低減でき、耐久性、信頼性を高めることができる。
また、実施例1の定着装置Fでは、ジョブが実行されていない状態では、加圧ロールFpが加熱部材Fhから離隔しており、且つ、定着シートユニット17が定着装置Fに対し着脱可能に構成されている。したがって、定着シート13が全て巻き取られた場合に、定着シートユニット17を取り外して、新たな定着シートユニット17に交換することが容易にできる。また、取り外した定着シートユニット17を前後逆にして挿入することにより、定着シート供給ロール14及び定着シート巻取ロール16の位置を左右逆にできる。したがって、定着シート巻取ロール16に定着シート13が全て巻き取られた状態で、定着シート巻取ロール16と定着シート供給ロール14の位置を交換することにより、定着シート13が巻き取られた定着シート巻取ロール16から定着シート13を供給し、定着シート供給ロール14で巻き取ることができる。したがって、一度定着シート13が全て巻き取られた定着シートユニット17を再使用することができる。この結果、定着シートユニット17を容易に交換可能且つ、再使用も可能なので、メンテナンス性が向上している。
さらに、実施例1の定着装置Fでは、前記定着シート供給ロール14及び定着シート巻き取りロール16は、定着装置Fに装着された状態では、各ロールの軸方向には移動不能なので、各ロール14,16及び定着シート13がロールの軸方向に動きにくい。したがって、前記従来技術(J02)のようにエンドレスのフィルムを使用すると、フィルムがぐらつく恐れがあるが、実施例1の定着装置Fでは、巻き取り式の定着シート13がロールの軸方向に移動しにくいので、定着シート13がぐらつきにくく、定着不良を低減できる。
(変更例)
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例(H01)〜(H06)を下記に例示する。
(H01)本発明は、プリンタに限定されず、複写機、FAX、複合機等の画像形成装置に適用可能である。また、カラーの画像形成装置に限定されず、モノクロの画像形成装置にも適用可能である。
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例(H01)〜(H06)を下記に例示する。
(H01)本発明は、プリンタに限定されず、複写機、FAX、複合機等の画像形成装置に適用可能である。また、カラーの画像形成装置に限定されず、モノクロの画像形成装置にも適用可能である。
(H02)前記実施例において、鏡面加工に変えて、ヒータ11の熱を被加熱体12の下部12aに集中させるためにヒータ11の上部に反射板等を設けることも可能である。
(H03)前記実施例において、被加熱体12の形状は断面楕円形状に限定されず、円形、半円形、放物線形等の任意の形状とすることができる。
(H04)前記実施例において、定着シートユニット17は、定着装置Fに対して着脱不能に構成することも可能である。
(H03)前記実施例において、被加熱体12の形状は断面楕円形状に限定されず、円形、半円形、放物線形等の任意の形状とすることができる。
(H04)前記実施例において、定着シートユニット17は、定着装置Fに対して着脱不能に構成することも可能である。
(H05)前記実施例において、被加熱体12の下部12aの肉厚を厚くしたが、肉厚は任意に変更可能である。
(H06)前記実施例において、加圧部材として加圧ロールを使用したが、ベルト状の加圧ベルトを使用することも可能である。
(H06)前記実施例において、加圧部材として加圧ロールを使用したが、ベルト状の加圧ベルトを使用することも可能である。
11…ヒータ、
12…被加熱体、
12a…厚肉部、
13…定着シート、
16…定着シート巻取部材、
17…定着シートユニット、
27…加圧部材離接装置、
Fh,Fp…定着部材、
Fp…加圧部材、
Q5…圧接領域、
S…画像記録シート。
12…被加熱体、
12a…厚肉部、
13…定着シート、
16…定着シート巻取部材、
17…定着シートユニット、
27…加圧部材離接装置、
Fh,Fp…定着部材、
Fp…加圧部材、
Q5…圧接領域、
S…画像記録シート。
Claims (2)
- 下記の構成要件(A01),(A02)を備えたことを特徴とする定着装置、
(A01)熱源であるヒータと、前記ヒータを収容し且つ前記ヒータの熱により加熱される被加熱体と、前記被加熱体の表面に順次当接する有端ベルト状の定着シートと、前記定着シートを介して前記被加熱体に圧接する加圧部材とを有し、前記定着シートと前記加圧部材との間の圧接領域を通過する画像記録シート表面のトナー像を加熱定着する定着部材、
(A02)画像記録シートの搬送に応じて前記定着シートを巻き取る定着シート巻取部材。 - 下記の構成要件(A03),(A04)を備えたことを特徴とする請求項1記載の定着装置、
(A03)前記加圧部材を、前記被加熱体に圧接する圧接位置と、前記被加熱体から離隔した離隔位置との間で移動させる加圧部材離接装置、
(A04)前記定着シートと、前記定着シート巻取部材とを有し、前記加圧部材が離隔位置に移動した状態で、前記被加熱体に対して着脱可能な定着シートユニット。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2004270075A JP2006084831A (ja) | 2004-09-16 | 2004-09-16 | 定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2004270075A JP2006084831A (ja) | 2004-09-16 | 2004-09-16 | 定着装置 |
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ID=36163391
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JP2004270075A Pending JP2006084831A (ja) | 2004-09-16 | 2004-09-16 | 定着装置 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2015232612A (ja) * | 2014-06-09 | 2015-12-24 | 株式会社リコー | ベルト装置、ベルト定着装置及び画像形成装置 |
JP2020118733A (ja) * | 2019-01-18 | 2020-08-06 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置及び箔画像形成装置 |
-
2004
- 2004-09-16 JP JP2004270075A patent/JP2006084831A/ja active Pending
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