JP2009058600A

JP2009058600A - 画像形成装置における定着器及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2009058600A
Application number: JP2007223849A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Edahiro; 和久枝廣
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2007-08-30
Filing date: 2007-08-30
Publication date: 2009-03-19

Abstract

【課題】定着ベルトを加圧ローラに均一な圧力で加圧することができ、かつ定着ベルトの蛇行を防止するようにする。
【解決手段】定着用ローラ１１と支持ローラ１２とテンションローラ１３とに掛け渡した周回する無端の定着ベルト１４を有し、この定着ベルト１４を挟んで定着用ローラ１１に加圧ローラ１５により押圧力を付与する定着器１０であって、定着用ローラ１１の上流側に、定着ベルト１４を挟んで加圧ローラ１５との間でニップを形成する摺動加圧部材２０が設けられ、この摺動加圧部材２０は、揺動軸２１とこの揺動軸２１の回りを揺動する本体部２２とを備え、前記加圧ローラ１５のローラ軸１５ｂの軸長方向から見た状態において、本体部２２が加圧ローラ１５から反力を受ける方向Ｄに対し、本体部２２の揺動軸２１に支持された支点部分２３が、定着ベルト１４の周回方向とは反対方向にずれている。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えばファクシミリ、複写機、プリンタなどの画像形成装置に内蔵される定着器及び画像形成装置に関する。

上述した画像形成装置は、感光体上に形成された静電潜像をトナーにより可視像化した後、それを転写紙上に転写し、この転写紙を定着器により定着するように構成される。

上記定着器として、図７に示すように、定着用ローラ１０１と支持ローラ１０２とに掛け渡した無端状の定着ベルト１００を挟んで、定着用ローラ１０１を加圧ローラ１０３により押圧する構成のものが知られている（例えば特許文献１参照）。
特開２００４−７７８７１号公報

ところで、カラー用画像形成装置は、モノクロ用画像形成装置よりも定着時のトナー量が多いため、転写紙を定着ベルトに接触させる時間（ニップ時間）を長くする必要がある。そのために、図７に示すように、定着用ローラ１０１の上流側であって定着ベルト１００の内側に摺動加圧部材１１０を配置し、この摺動加圧部材１１０により定着ベルト１００を挟んで加圧ローラ１０３を押圧するように構成している。そして、この摺動加圧部材１１０は、図８に示すように加圧ローラ１０３の回転軸１０３ａと平行な揺動軸１１０ａにより支持されている。

したがって、摺動加圧部材１１０は揺動軸１１０ａを中心として揺動する。このため、摺動加圧部材１１０における定着ベルトの周回方向に沿った前部分Ａから後部分Ｂまでにおいて、加圧ローラ１０３を均一に押圧することが困難となる。より詳細に説明すると、前部分Ａが加圧ローラ１０３に接近すると、加圧ローラ１０３から反力を受けて加圧ローラ１０３から離れ、今度は後部分Ｂが加圧ローラ１０３に接近して加圧ローラ１０３から反力を受けて加圧ローラ１０３から離れ、再度、前部分Ａが加圧ローラ１０３に接近するようになるからである。そして、このように前部分Ａと後部分Ｂとが交互に力を受けることで、摺動加圧部材１１０は揺動する。加えて、後部分Ｂが定着ベルト１００に接触するときは、定着ベルト１００が後部分Ｂを跳ね返す方向の力を後部分Ｂに付与し、一方前部分Ａが定着ベルト１００に接触するときには、定着ベルト１００が前部分Ａを更に定着ベルト１００に食い込ませるような力を前部分Ａに付与する。よって、後部分Ｂと定着ベルト１００との間の接触抵抗は小さく、前部分Ａと定着ベルト１００との間の接触抵抗は著しく大きくなり、摺動加圧部材１１０により定着ベルト１００を加圧ローラ１０３に均一な圧力で加圧できなかった。

また、摺動加圧部材１１０の揺動軸１１０ａに沿った軸長手方向における押圧力の均一性については、部品精度に頼っていて、前記軸長手方向における加圧ローラ１０３の外径差や、同じく軸長手方向での振れ等が発生した場合には、軸長手方向において押圧力が不均一となって、定着ベルト１００と摺動加圧部材１１０との接触抵抗に差が生じ、定着ベルト１００が蛇行するという問題がある。

本発明は、このような従来技術の課題を解決するためになされたもので、定着ベルトを加圧ローラに均一な圧力で加圧することができ、かつ定着ベルトの蛇行を防止することができる定着器およびその定着器を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明に係る画像形成装置における定着器は、少なくとも定着用ローラと支持ローラとに掛け渡した周回する無端の定着ベルトを有し、この定着ベルトを挟んで前記定着用ローラに加圧ローラにより押圧力を付与する画像形成装置における定着器であって、定着用ローラの上流側に、定着ベルトを挟んで加圧ローラとの間でニップを形成する摺動加圧部材が設けられ、この摺動加圧部材は、揺動軸とこの揺動軸の回りを揺動する本体部とを備え、前記加圧ローラのローラ軸の軸長方向から見た状態において、前記本体部が加圧ローラから反力を受ける方向に対し、前記本体部の前記揺動軸に支持された支点部分が、定着ベルトの周回方向にまたはその反対方向にずれるように構成されていることを特徴とする。

請求項２の発明に係る画像形成装置における定着器は、請求項１に記載の画像形成装置における定着器において、前記本体部の前記揺動軸に支持された支点部分が、定着ベルトの周回方向にずれていることを特徴とする。

請求項３の発明に係る画像形成装置における定着器は、請求項２に記載の画像形成装置における定着器において、前記定着用ローラが前記加圧ローラにより駆動されることを特徴とする。

請求項４の発明に係る画像形成装置は、定着器を備えた画像形成装置において、前記定着器が、請求項１乃至３のいずれかに記載の定着器を備えることを特徴とする。

本発明の定着器または画像形成装置による場合には、本体部が揺動軸の回りを揺動するので、本体部における加圧ローラのローラ軸に沿った方向で接触抵抗に差が発生したとしても本体部が揺動軸の回りを揺動し、ローラ軸に沿った方向での接触抵抗がほぼ一定になり、蛇行が防止される。また、ローラ軸の軸長方向から見た状態において、本体部が加圧ローラから反力を受ける方向に対し、本体部の揺動軸に支持された支点部分が、定着ベルトの周回方向にまたはその反対方向にずれているので、本体部の加圧ローラからの反力を受ける面が、定着ベルトの周回方向に沿った前後部分と広がり、本体部の加圧ローラから受ける接触抵抗が本体部の前後部分において均一となり、定着ベルトの周回方向側にある本体部の前部分と反対の後部分とが加圧ローラに交互に接触するように揺動することを防止でき、定着ベルトを加圧ローラに均一な圧力で加圧することができる。

請求項２の発明の定着器による場合には、本体部の揺動軸に支持された支点部分が、定着ベルトの周回方向にずれているので、定着ベルトから受ける加圧力が逃げないようにすることができ、トナーの定着性を向上できるという利点がある。

請求項３の発明の定着器による場合には、定着用ローラが加圧ローラにより駆動されるので、別途駆動手段を必要とせず、機構を簡略化させ得る。

以下に、本発明を具体的に説明する。

図１は、本発明に係る定着器を適用した画像形成装置１の内部構造を説明するための正面断面図である。

この画像形成装置１は、複写機であり、上部に設けた光学部２にて原稿を読み取って、その読み取った内容を作像部３にトナー像として作像し、下部に設けた給紙部４から搬送される転写紙を作像部３に送り、ここで転写部５により転写紙上に前記トナー像を転写し、その後トナー像を定着部１０で定着して排出部６から外部へ排出するように構成されている。なお、本実施形態の画像形成装置１は、カラー用のものであって、作像部３には、周回する搬送ベルト７の周回方向に沿って上流側（右側）から下流側へ向けてマゼンタ用ユニット３Ｍ、シアン用ユニット３Ｃ、イエロー用ユニット３Ｙおよびブラック用ユニット３Ｋが順次配設されている。

図２は、上記定着部１０を拡大して示す正面図である。

この定着部１０は、定着用ローラ１１と支持ローラ１２とテンションローラ１３とに掛け渡した無端の定着ベルト１４を有し、この定着ベルト１４を挟んで定着用ローラ１１に加圧ローラ１５により押圧力を付与するように構成されている。定着用ローラ１１は定着ベルト１４の内側に、加圧ローラ１５は定着ベルト１４の外側にそれぞれ配されている。上記定着用ローラ１１、支持ローラ１２、テンションローラ１３および加圧ローラ１５は、各長手方向（軸心方向）を同一に揃えている。また、テンションローラ１３は、図示例では概略左右方向に少しだけ移動できるように設けられていて、右側への移動により定着ベルト１４を張った状態にでき、左側への移動により定着ベルト１４を緩い状態にできるようになっている。このテンションローラ１３は、省略することもできる。

また、上記加圧ローラ１５は図示しない電動モータにより反時計回りに回転駆動され、この回転を受けて定着ベルト１４が時計回り（Ｃ方向）に周回するようになっていて、転写部５にて前記トナー像が転写された転写紙は、加圧ローラ１５と定着ベルト１４の間を右側から左側へと送られ、加圧および加熱を受けて定着される。上記定着ベルト１４は、その幅方向を加圧ローラ１５の長手方向とほぼ直交するように設けられている。なお、支持ローラ１２と加圧ローラ１５とには、ヒータ１２ａ、１５ａが内蔵されている。また、定着用ローラ１１の左側（転写紙排出側）には、転写紙を定着ベルト１４等から分離するための分離板１６が設けられている。

更に、定着ベルト１４の周回方向（Ｃ方向）に沿った定着用ローラ１１の上流側であって定着ベルト１４の内側には、摺動加圧部材２０が設けられている。

なお、摺動加圧部材２０、定着用ローラ１１および加圧ローラ１５の各長さはほぼ同一に設定され、また、定着ベルト１４の幅寸法は摺動加圧部材２０の長さ寸法とほぼ同一に設定されている。

図３は、摺動加圧部材２０を、図２の右側から見た正面図である。

この摺動加圧部材２０は、揺動軸２１と、この揺動軸２１の回りを揺動可能に設けられた本体部２２とを有する。本体部２２は、支持片２２ａと、この支持片２２ａにて支持される保持部材２２ｂと、保持部材２２ｂに取付けられた弾性部材２２ｃとを有する。支持片２２ａおよび保持部材２２ｂは、例えばアルミニウム等の金属製で、弾性部材２２ｃは、例えばシリコンゴムなどで形成されている。

上記支持片２２ａには貫通孔２２ｄが、保持部材２２ｂにはねじ孔２２ｅがそれぞれ設けられている。上記揺動軸２１は、これら貫通孔２２ｄおよびねじ孔２２ｅに挿入されるピン部２１ａと、頭部２１ｂとを有し、ピン部２１ａの外周面には前記ねじ孔２２ｅに螺入するねじが刻設されている。なお、貫通孔２２ｄは、ピン部２１ａよりも大径に形成されている。揺動軸２１は、頭部２１ｂ側を斜め下にして図示しない取付部材に支持されていて、ピン部２１ａをねじ孔２２ｅに螺入して本体部２２を揺動可能に保持する。

また、ピン部２１ａは、加圧ローラ１５のローラ軸１５ｂに対してねじれの位置関係にあり、かつ、図４に示すように、ローラ軸１５ｂを含む平面に垂直な方向から見てローラ軸１５ｂとほぼ直交するように設けられている。そして、このような揺動軸２１の回りを、本体部２２は揺動する。

本体部２２の揺動軸２１に支持された支点部分２３は、ローラ軸１５ｂの軸長方向から見た状態において、本体部２２の加圧ローラ１５から反力を受ける方向Ｄに対し、定着ベルト１４の周回方向とは反対方向にずれている。より詳細に述べると、支点部分２３と本体部２２の弾性部材２２ｃとを結ぶ第１の線分Ｘと、その弾性部材２２ｃとローラ軸１５ｂとを結ぶ第２の線分Ｙとが、同一直線上に位置せず、かつ支点部分２３とローラ軸１５ｂとを結ぶ線分Ｚから弾性部材２２ｃが定着ベルト１４の周回方向にずれている。

したがって、このように構成された本実施形態においては、本体部２２が揺動軸２１の回りを揺動するので、本体部２２における加圧ローラ１５のローラ軸１５ｂに沿った方向で接触抵抗に差が発生したとしても本体部２２が揺動軸２１の回りを揺動し、ローラ軸１５ｂに沿った方向での接触抵抗がほぼ一定になり、蛇行を防止することができる。

また、ローラ軸１５ｂの軸長方向から見た状態において、本体部２２が加圧ローラ１５から反力を受ける方向Ｄに対し、本体部２２の揺動軸２１に支持された支点部分２３が、定着ベルト１４の周回方向とは反対方向にずれているので、本体部２２の加圧ローラ１５からの反力を受ける面が、定着ベルト１４の周回方向に沿った前後部位と広がり、本体部２２の加圧ローラ１５から受ける接触抵抗が本体部２２の前部分Ａと後部分Ｂとでほぼ均一となり、定着ベルト１４の周回方向側にある本体部２２の前部分Ａと、反対の後部分Ｂとが加圧ローラ１５に交互に接触するように揺動することを防止でき、定着ベルト１４を加圧ローラ１５に均一な圧力で加圧することができる。

なお、上述した実施形態では、支点部分２３を前記方向Ｄに対して定着ベルト１４の周回方向（Ｃ方向）とは反対方向にずれるようにしているが、本発明はこれに限らない。例えば、図５に示すように、支点部分２３を前記方向Ｄに対して定着ベルト１４の周回方向（Ｃ方向）にずれるようにしてもよい。この場合には、図２に示した構成の場合に得られる効果に加え、定着ベルト１４から受ける加圧力が逃げないようにすることができ、トナーの定着性を向上できるという利点がある。但し、図６に示すように支点部分２３を方向Ｄに一致させることは、従来技術である図７に示す構成と同様になって定着ベルト１４を加圧ローラ１５に均一な圧力で加圧することができないので、回避する必要がある。なお、上述の図５および図６において、図２と同一部分には同一符号を付している。

また、上述した実施形態ではテンションローラ１３を有する定着器を例に挙げているが、本発明はこれに限らず、少なくとも定着用ローラ１１と支持ローラ１２とに定着ベルト１４が掛け渡された定着器にも適用することができる。

更に、上述した実施形態ではカラー複写機に適用しているが、本発明はこれに限らず、モノクロ複写機にも同様に適用することができる。

更にまた、上述した実施形態では複写機の定着器に適用しているが、本発明はこれに限らず、ファクシミリやプリンタなどの定着器にも同様に適用できることは勿論である。

本発明に係る定着器を適用した画像形成装置の内部構造を説明するための正面断面図である。定着部を拡大して示す正面図である。摺動加圧部材を示す正面図である。揺動軸と加圧ローラのローラ軸との位置関係の説明図である。本発明の他の構成例に係る定着部を示す正面図である。本発明に含まれない構成の定着部を示す正面図である。従来の定着器を示す正面図である。従来の摺動加圧部材を示す斜視図である。

符号の説明

１画像形成装置
１０定着部
１１定着用ローラ
１２支持ローラ
１４定着ベルト
１５加圧ローラ
１５ｂローラ軸
２０摺動加圧部材
２１揺動軸
２２本体部
２３支点部分

Claims

少なくとも定着用ローラと支持ローラとに掛け渡した周回する無端の定着ベルトを有し、この定着ベルトを挟んで前記定着用ローラに加圧ローラにより押圧力を付与する画像形成装置における定着器であって、
定着用ローラの上流側に、定着ベルトを挟んで加圧ローラとの間でニップを形成する摺動加圧部材が設けられ、この摺動加圧部材は、揺動軸とこの揺動軸の回りを揺動する本体部とを備え、
前記加圧ローラのローラ軸の軸長方向から見た状態において、前記本体部が加圧ローラから反力を受ける方向に対し、前記本体部の前記揺動軸に支持された支点部分が、定着ベルトの周回方向にまたはその反対方向にずれるように構成されていることを特徴とする画像形成装置における定着器。
請求項１に記載の画像形成装置における定着器において、
前記本体部の前記揺動軸に支持された支点部分が、定着ベルトの周回方向にずれていることを特徴とする定着器。
請求項２に記載の画像形成装置における定着器において、
前記定着用ローラが前記加圧ローラにより駆動されることを特徴とする定着器。
定着器を備えた画像形成装置において、
前記定着器が、請求項１乃至３のいずれかに記載の定着器を備えることを特徴とする画像形成装置。