JP2009150992A - 画像加熱装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルトが循環搬送されるベルト搬送装置において、ベルトの傷を目立たなくさせること。
【解決手段】第一回転体と、第二回転体と、前記第一回転体と前記第二回転体とを圧接することで形成される圧接部と、を有し、前記第一回転体と前記第二回転体との間にシートを挿通させて搬送させる搬送装置において、前記第一回転体又は前記第二回転体の表面に当接し、前記第一回転体又は前記第二回転体へのシートの巻き込みを防止する分離手段を有し、前記分離手段は、第一回転体又は前記第二回転体との当接する部分の曲率半径Ｒが、０．０１≦Ｒ≦０．０３であることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、ベルトを循環搬送して対象物を搬送する搬送装置を有する画像加熱装置に関する。

電子写真装置、静電記録装置などの画像形成装置においては、シート上にトナー像を形成し、これを加熱・加圧する画像加熱装置を用いて定着させることにより、画像を形成している。

このような定着装置として、定着ローラに加圧ベルトを圧接して定着ニップを形成し、これら両者間でシートを挟持搬送しながら定着を行うベルト定着方式が採用されている。

上記方式によるベルト定着装置においては、薄紙や余白の少ない画像においてはシートがベルトから分離しきれず、ベルトへの巻きつきが発生するため、接触式の分離方式が採用されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。

この接触式の分離方式とは、ニップの搬送下流領域に耐熱性の部材をベルト外面に接触させてベルトからシートを分離させる方式である（例えば特許文献２参照）。

特開２００６−３１７８８１ 特開平１０−４８９９１

しかしながら、上記に見られるベルトは樹脂製の基材の表層にコーティングを施している構成で、従来の加圧ローラと比較して弾性層が薄いのが特徴である。従って、上記ベルトと接触分離方式を同時に採用した画像形成装置の場合、分離爪の接触により、ベルトが長手を往復動する領域においてベルトに傷が発生し、スジ状の画像が発生するという問題があった。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、ベルトが循環搬送されるベルト搬送装置において、ベルトの傷を目立たなくさせることを目的とする。

前記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、
シート上のトナー像をニップ部にて加熱するエンドレスベルトと、前記エンドレスベルトに当接してシートを分離させる分離部材と、前記エンドレスベルトをその幅方向に往復動させる手段と、を有する画像加熱装置において、
前記分離部材が前記ベルトに当接する部位の曲率半径を０．０１ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下とし、前記分離部材が前記ベルトと共に往復動するように構成したことを特徴とする。

本発明は、上述の如き構成により、ベルトが循環搬送されるベルト搬送装置において、ベルトの傷を目立たなくさせることができる。

以下に、実施形態を挙げて、本発明をより具体的に説明する。なお、これら実施形態は、本発明を適用可能な一例ではあるものの、本発明はこれらの実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。

〔第１実施形態〕
（画像形成装置）
まず、画像形成装置の構成及び動作の概略を説明する。図１は画像形成装置の構成を説明する概略断面図である。

図１に示すように、画像形成動作においては、まず、画像情報に基づいて変調されたレーザビームＬを光学走査装置１３１から出射し、感光体ドラム（像担持体）１３２上を走査する。これにより、感光体ドラム１３２上に潜像を形成する。この潜像は一次帯電器１３３によって一様に帯電している感光体ドラム１３２の面上に形成される。

この潜像を現像器１３４の現像剤（トナー）によって可視像化する。その後、感光体ドラム１３２の面上に形成されたトナー像が順に転写ローラ１３５によって、転写ニップ部に挿通・搬送されたシートＰ上に転写され、シートＰ上にトナー像が形成される。シートＰ上に形成された画像が定着装置１０によって熱定着された後、シートＰは排出ローラ１３８等によって装置外に出力される。

（定着装置）
次に画像加熱装置としての定着装置１０について説明する。図２は定着装置の構成の説明図である。

定着装置１０は、加熱ローラ（第一回転体）１１と、ベルト（第二回転体）１３と、を有する搬送装置４０を有する。加熱ローラ１１とベルト１３とは圧接させられ、圧接部を構成する。

加熱ローラ１１は、内部にハロゲンヒータ（加熱手段）１２を有し、ハロゲンヒータ１２が発する熱を、加熱ローラ１１とベルト１３との間の圧接部に搬送されるシートＰ上のトナーＴに付与する。

また、ベルト搬送装置４０は、ベルト１３と、ベルト１３表面からシートＰを分離する分離爪３０とを有する。各構成について詳細に説明する。

ベルト１３は、無端状ベルト（エンドレスベルト）であり、複数の（本実施形態では２個）懸架手段に架け渡される。即ち、ベルト１３は、加圧ローラ１４とベルトテンションを付与する機能を有するテンションローラ１５との間に循環回転可能に、且つ、所定の張力（例えば１００Ｎ）で掛け渡される。

加熱ローラ１１とベルト１３とのニップ域の入口側（加圧ローラ１４の上流側）に対応するベルト１３の内側には、加圧パッド１８が配設される。加圧パッド１８は加熱ローラ１１に押し当てられており加圧ローラ１４とともにニップを形成する。加圧パッド１８は例えばシリコンゴムで形成され、加熱ローラ１１には所定圧（例えば４００Ｎ）で押し当てられる。

加圧ローラ１４は、例えば中実ステンレスによって外径がφ２０に形成されたベルト１３を懸架するローラである。加圧ローラ１４は、加熱ローラ１１とベルト１３とのニップ域の出口側に配設され、加熱ローラ１１の弾性層を所定量弾性的に歪ませ、ベルト１３を加熱ローラ１１方向に加圧する。加圧ローラ１４内部にはハロゲンヒータ（加熱手段）１４ａが配置されており、加圧ローラ１４を介してベルト１３を温めている。

テンションローラ１５は、例えばステンレスによって外径がφ２０、内径φ１８程度に形成された中空ローラであり、ベルト張架ローラとしても働く。ここで、テンションローラ１５には、ベルトの寄りを規制する手段を有する。テンションローラ１５にベルト寄り規制手段を有するため、ベルト１３の寄りが規制される。尚、ベルト寄り制御手段は、必ずしもテンションローラ１５のみに付帯されなくともよい。

オイル塗布部材１６は、ベルト１３内面と内面に配置された部材との間の摺動抵抗を低減させるための潤滑剤供給部材である。

ここで、ベルト１３としては、耐熱性を具備したものであれば適宜選定して差し支えなく、本実施形態においては内径が４０ｍｍで、厚みが７５μｍのポリイミドを基層とし、基層の外周には弾性層が３００μｍの厚みで設けられる。弾性層の材料としては、公知の弾性材料を使用することができ、例えば、シリコンゴム、フッ素ゴム等を用いることができる。更に弾性層の外周には、表面離型層としてフッ素樹脂層（例えばＰＦＡやＰＴＦＥ）が３０μｍの厚みで設けられている。

本実施形態の分離手段は、ベルト１３に当接してシートを分離させる分離爪（分離部材）３０を有し、また、定着枠３３、溝３４、突き当て部材３５等から構成される蛇行制御手段とを有する。

分離爪３０は、耐熱樹脂の上にポリイミドなど離形性と耐熱性に優れた材料をコーティングしたものである。分離爪３０は、ベルト１３の長手方向に複数個配置されている。

図３は図２のＡ−Ａ断面での長手方向におけるベルトと爪の当接部拡大図である。図２に示すように、分離爪３０は爪先端付近においてベルトと当接している。分離爪３０は、ベルト１３と当接するベルト１３の当接面に対して、三角形の頂点にて接触する形状になっている。

ここで、図３に示すように、分離爪３０がベルト１３に当接する部分である当接部３０ａの曲率半径Ｒを０．０１〜０．０３〔ｍｍ〕としている。この理由としては、Ｒ０．０１〔ｍｍ〕より小さくするとバリのような鋭利さになってしまい、かえってベルトにスジをつけてしまうことがある。一方、Ｒ０．０３〔ｍｍ〕より大きくするとするとベルトとの当接状態が不安定になることがある。このため、Ｒの値は０．０１〔ｍｍ〕以上０．０３〔ｍｍ〕以下（０．０１≦Ｒ≦０．０３）という設定値とした。

図４はステイ３１の長手移動機構を示す図である。図４に示すように、複数の分離爪３０（本実施形態では４個）は、ステイ３１によって保持される。ステイ３１は、長手方向の幅がベルト幅と等しく、分離爪３０を保持する面とは反対の面から突起３２が突出した形状である。この突起３２が、図４に示すように、定着装置外殻を形成する定着枠３３に形成された溝３４と係合する。溝３４は突起３２の幅よりも広くなっており、ステイ３１を長手方向に対して移動させることを可能にしている。

図２に示す突き当て部材３５は板状部材で、一方端がステイ３１に固体され、他端がベルト１３と突き当たっており、長手両端部に配置される。これにより、ベルト１３が長手で蛇行するのに伴い、ステイ３１と分離爪３０も連動して長手方向に移動を行うことができる。

上記構成にすることで、分離爪３０は、長手方向におけるベルトとの当接位置を変えることなく作用させることができる。このため、ベルトが蛇行していても従来のような摺擦スジの発生を防止することができる。

本発明によれば、分離部材がベルトに当接する部位の曲率半径を０．０１ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下とし、分離部材がベルトと共に幅方向に往復動するように構成した。これにより、分離部材が接触することによるベルト傷の発生を押さえることが出来、スジ画像のない高品位な画像を提供することが可能となる。さらには、定着装置の耐久性や信頼性を向上させることが可能となる。

〔他の実施形態〕
本実施形態において、回転体としてのベルト１３から分離爪３０によってシートＰを分離したが、これに限るものではない。即ち、回転体としてローラであってもよい。

また、分離爪は、必ずしもベルト１３にのみ当接する必要はない。例えば、加熱ローラ１１側に当接して、シートＰの加熱ローラ１１からの分離をすることとしてもよい。

また、前述の実施形態では、第一回転体をローラとし、第二回転体をベルトとしたが、これに限るものではない。第一回転体をベルトとし、第二回転体をローラとしてもよい。

画像形成装置の構成を説明する概略断面図。 定着装置の構成の説明図。 図２のＡ−Ａ断面での長手方向におけるベルトと爪の当接部拡大図。 ステイの長手移動機構を示す図。

符号の説明

Ｐ…シート、Ｔ…トナー、１１…加熱ローラ、１３…ベルト、１４…加圧ローラ、１４ａ…ハロゲンヒータ、１５…テンションローラ、１６…オイル塗布部材、１８…加圧パッド、３０…分離爪、３０ａ…当接部、３１…ステイ、３２…突起、３３…定着枠、３４…溝、３５…突き当て部材、４０…搬送装置

Claims (1)

1. シート上のトナー像をニップ部にて加熱するエンドレスベルトと、前記ベルトに当接してシートを分離させる分離部材と、前記ベルトをその幅方向に往復動させる手段と、を有する画像加熱装置において、
   前記分離部材が前記ベルトに当接する部位の曲率半径を０．０１ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下とし、前記分離部材が前記ベルトと共に往復動するように構成したことを特徴とする画像加熱装置。

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