JP2009258247A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ニップ部から送出される記録媒体の非定着面に対向する位置に配設されて記録媒体を案内するガイド部材に、記録媒体に対して線状に接触可能に複数のリブ状部材51を着脱自在に設置する。そして、リブ状部材51は、ガイド部材の第1の穴部に対して変形しないで係合するフック部51aと、ガイド部材の第2の穴部に対して変形して係合するスナップフィット部51bと、を具備する。
【選択図】図7
Description
以下、この発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
図1において、1は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機の装置本体、2は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、4は原稿Dの画像情報を読み込む原稿読込部、7は転写紙等の記録媒体Pが収容される給紙部、11Y、11M、11C、11BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される感光体ドラム、12は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上を帯電する帯電部、13は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成される静電潜像を現像する現像部、15は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。
また、16は中間転写ベルト17を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、17は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、18は中間転写ベルト17上に形成されたカラー画像を記録媒体P上に転写する2次転写ローラ、19は記録媒体P上のトナー像(未定着画像)を定着する電磁誘導加熱方式の定着装置、を示す。
まず、原稿読込部4によって、コンタクトガラス5上に載置された原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。詳しくは、原稿読込部4は、コンタクトガラス5上の原稿Dの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Dにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Dのカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部2に送信される。そして、書込み部2からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光(露光光)が、それぞれ、対応する感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に向けて発せられる。
書込み部2において、4つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、それぞれ、中間転写ベルト17との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト17の内周面に当接するように転写バイアスローラ(不図示である。)が設置されている。そして、転写バイアスローラの位置で、中間転写ベルト17上に、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(1次転写工程である。)。
その後、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKにおける一連の作像プロセスが終了する。
その後、中間転写ベルト17は、中間転写クリーニング部16の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト17上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト17上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
詳しくは、給紙部7には、記録媒体Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ8が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Pが搬送経路K1に向けて給送される。
そして、定着工程後の記録媒体Pは、排紙ローラ9によって、装置本体1外に出力画像として排出されて(破線矢印方向の移動である。)、一連の画像形成プロセスが完了する。
これに対して、両面プリント時(記録媒体Pの第1面に加えて第2面にも画像を形成する場合である。)には、以下のように記録媒体Pが動作することになる。
記録媒体Pの第1面への定着工程までの動作は、片面プリント時と同様である。そして、第1面(おもて面)に対する定着工程が終了した記録媒体Pは、一旦、搬送ローラ9の位置まで搬送され、その位置で停止される(記録媒体Pが搬送ローラ9に挟持された状態である。)。その後、搬送ローラ9が逆回転方向に回転駆動されて(スイッチバックされて)、記録媒体Pは一点鎖線で示す両面搬送経路K2に向けて搬送される。そして、両面搬送経路K2を通過した記録媒体Pは、再びレジストローラの位置に達して、中間転写ベルト17上のカラー画像(上述の作像プロセスを経て第2面に形成するために形成された画像である。)にタイミングを合わせて、2次転写ニップに向けて搬送される。このとき、記録媒体Pは、第2面(裏面)が中間転写ベルト17に対向する姿勢で、2次転写ニップの位置に搬送される。こうして、記録媒体Pの第2面に、所望のカラー画像が転写される。
その後、2次転写ニップの位置で第2面にカラー画像が転写された記録媒体Pは、定着装置19の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ローラ及び加圧ローラによる熱と圧力とにより、カラー画像が記録媒体Pの第2面に定着される。そして、第2面に対する定着工程が終了した後の記録媒体Pは、排紙ローラ9によって、装置本体1外に出力画像として排出されて(破線矢印方向の移動である。)、両面プリントが完了する。
図2に示すように、定着装置19は、誘導加熱部25(磁束発生手段)、誘導加熱部25に対向する定着部材としての定着ローラ20、定着ローラ20に圧接する加圧部材としての加圧ローラ30、入口ガイド板41、拍車42、分離板43、ガイド部材50、等で構成される。
定着ローラ20のスリーブ層21は、内周面側から基材層、第1酸化防止層、発熱層、第2酸化防止層、弾性層、離型層が順次積層された多層構造体である。詳しくは、基材層は層厚が40μm程度のステンレスで形成されたものであり、第1酸化防止層及び第2酸化防止層は層厚が1μm以下のニッケルをストライクめっき処理にて形成したものであり、発熱層は層厚が10μm程度の銅で形成されたものであり、弾性層は層厚が150μm程度のシリコーンゴムで形成されたものであり、離型層は層厚が30μm程度のPFA(テトラフルオロエチレン・バーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)で形成されたものである。
このように構成された定着ローラ20は、誘導加熱部25から発せられる磁束によってスリーブ層21の発熱層が電磁誘導加熱されることになる。なお、定着ローラ20の構成は、本実施の形態のものに限定されることなく、例えば、スリーブ層21を断熱弾性層22(定着補助ローラ)に接着しないで別体化することもできる。ただし、スリーブ層21(定着スリーブ)を別体化した場合には、稼動中にスリーブ層21が幅方向(スラスト方向)に移動するのを抑止するための部材を設置することが好ましい。
また、定着ローラ20に対向する位置であって、ニップ部の下流側(搬送方向下流側)には、分離板43が設置されている。分離板43は、ニップ部から送出された定着工程後の記録媒体Pが、定着ローラ20に吸着して巻き付く不具合を防止するためのものである。すなわち、定着工程後の記録媒体Pが定着ローラ20に吸着してしまった場合に、記録媒体Pの先端に分離部材43が干渉して、記録媒体Pを定着ローラ20から強制的に分離させる。
また、図示は省略するが、定着ローラ20の周囲には、サーモパイル(非接触型温度センサ)やサーミスタ(接触型温度センサ)が配設されている。そして、サーモパイルやサーミスタによって、定着ローラ20上の温度(定着温度)を検知する。そして、サーモパイルやサーミスタによる検知結果に基いて、誘導加熱部25による加熱量を調整する。
なお、本実施の形態では、定着ローラ20の加熱効率を高めるために、加圧ローラ30にハロゲンヒータ等のヒータ33が内設されている。ヒータ33に電力が供給されることにより、ヒータ33の輻射熱によって加圧ローラ30が加熱されて、定着ローラ20の表面が加圧ローラ30を介して加熱されることになる。
また、加圧ローラ30に対向する位置であってニップ部の下流側(ニップ部から送出される記録媒体Pの非定着面に対向する位置である。)には、ガイド部材50が設置されている。ガイド部材50は、ニップ部から送出された定着工程後の記録媒体Pを定着工程後の搬送経路に向けて案内するためのものである。なお、ガイド部材50の構成・動作については、後で詳しく説明する。
なお、誘導加熱部25は、定着装置19の主部から分離できるように構成されている。そして、定着装置19の主部(図3に示すユニットである。)は、誘導加熱部25から分離して画像形成装置本体1から着脱されることになる。
不図示の駆動モータによって定着ローラ20が図2の反時計方向に回転駆動され、それにともない加圧ローラ30が時計方向に回転する。そして、定着ローラ20のスリーブ層21(発熱層)は、誘導加熱部25との対向位置で、誘導加熱部25から発生される磁束によって加熱される。
詳しくは、先に説明した作像プロセスを経てトナー像Tを担持した記録媒体Pが、入口ガイド板41(又は拍車42)に案内されながら定着ローラ20と加圧ローラ30との間に送入される(矢印Y1の搬送方向の移動である。)。そして、定着ローラ20から受ける熱と加圧ローラ30から受ける圧力とによってトナー像Tが記録媒体Pに定着されて、記録媒体Pは定着ローラ20と加圧ローラ30との間から送出される(矢印Y2の搬送方向の移動である。)。
ニップ部を通過した定着ローラ20表面は、その後に再び誘導加熱部25との対向位置に達する。
このような一連の動作が連続的に繰り返されて、画像形成プロセスにおける定着工程が完了する。
図3は、誘導加熱部25が分離された状態の定着装置19を示す斜視図である。図4は、ガイド部材50の近傍を示す上面図である。図5はガイド部材50を示す側面図であって、図6はガイド部材50を示す断面図である。図7はリブ状部材51を示す斜視図であって、図8はリブ状部材51を示す側面図である。図9(A)はリブ状部材51が取出された状態のガイド部材50を示す上面図であって、図9(B)はガイド部材50の穴部を示す拡大図である。さらに、図10は、ガイド部材50の先端部を示す拡大断面図である。
詳しくは、ガイド部材50には、複数のリブ状部材51(本実施の形態では6個のリブ状部材51である。)が記録媒体Pに対して略線状に接触可能に設置されている。
また、図3を参照して、ガイド部材50には把持部70が設置されている。そして、ユーザーやサービスマン等の作業者は、定着装置19の位置で記録媒体Pのジャム(搬送中の記録媒体Pが詰まる現象である。)が発生したときに、定着装置19の主部を取出して、把持部70を把持してガイド部材50を回転軸部50aを中心に回転(図2の矢印方向の回転である。)させて、ニップ部を露呈させた状態でジャム紙をニップ部から引き抜き除去することになる。
詳しくは、リブ状部材51は、記録媒体Pに接触する接触部が先鋭に形成されている。また、図6〜図8に示すように、リブ状部材51には、フック部51a、スナップフィット部51b、突起部51c、規制部51d、等が形成されている。リブ状部材51のフック部51aは、ガイド部材50に形成された第1の穴部60aに対して、ほとんど変形することなく係合する。リブ状部材51のスナップフィット部51bは、ガイド部材50に形成された第2の穴部60bに対して、変形(弾性変形)して係合する。
これに対して、リブ状部材51をガイド部材50から取出する場合には、上述した装着時の手順と逆の手順がおこなわれる。
特に、本実施の形態では、スナップフィット部51bが、フック部51aよりもニップ部側(記録媒体Pの搬送方向上流側であって、把持部70から遠い側である。)に配設されているために、作業者がジャム処理時に把持部70(図3を参照できる。)を把持する際に、作業者が誤ってスナップフィット部51bに触れにくい。したがって、スナップフィット部51bを撓ませる方向の力が生じにくくなって、ガイド部材50からリブ状部材51が不用意に脱落する不具合が抑止される。
また、リブ状部材51の接触部(記録媒体Pとの接触部である。)は先鋭に形成されているために、記録媒体Pに対するリブ状部材51の接触面積が小さくなって、両面プリント時の記録媒体Pの第1面の画像にリブ状部材51が接触しても、画像に「擦れ跡」が生じにくくなっている。そして、リブ状部材51の接触部が磨耗してしまっても、リブ状部材51をガイド部材50に対して着脱自在に構成しているために、リブ状部材51の交換(メンテナンス)を容易におこなうことができる。
なお、本実施の形態では、リブ状部材51を除くガイド部材50の本体(図9に示すものである。)が、ガラス入りPET(ポリエチレンテレフタレート)等の耐熱性があり熱変形しにくい材料で形成されている。これにより、画像の「擦れ跡」に関与しないガイド部材50の本体の耐久性を高めることができる。
なお、本実施の形態では、リブ状部材51や第2リブ状部材52が、記録媒体Pの搬送方向に対して斜めに配設されている。これにより、ニップ部から送出された記録媒体Pがカール(幅方向に湾曲した状態である。)してしまっても、記録媒体Pの幅方向両端がリブ状部材51に引っ掛かってジャムする不具合が抑止される。
なお、本実施の形態では、リブ状部材51の先端部が加圧ローラ30に対して僅かなギャップをあけて対向するように構成したが、リブ状部材51の先端部が加圧ローラ30に対して当接するように構成することもできる。その場合、リブ状部材51は摩擦係数の低いフッ素樹脂で形成されているために、加圧ローラ30の表面に大きなダメージを与えることなく、上述した分離部材としての機能を確実に発揮することになる。
このような構成により、定着ローラ20や加圧ローラ30に対する記録媒体Pの分離性(離型性)を高めるためにトナーにオイルが含有されている場合であって、そのオイルがリブ状部材51の先端部に付着してしまったときであっても、リブ状部材51に付着したオイルは毛細管現象によってリブ状部材51とガイド部材50とのクサビ状の隙間Gに流動することになる。したがって、リブ状部材51の先端部にオイルが付着したままの状態が回避されて、リブ状部材51に案内される記録媒体Pに「オイル跡」が生じる不具合が抑止される。
特に、本実施の形態における定着装置19は、ニップ部に対して記録媒体Pが鉛直方向に搬送される縦搬送方式のものであるために、揮発したオイルがリブ状部材51の先端部に付着して凝結しやすい。したがって、上述したクサビ状の隙間Gを設けることによる効果が大きくなる。
これにより、第1リブ状部材51がガイド部材50に設置されているときにはリブ状部材51の機能を妨げることなく、第1リブ状部材51がガイド部材50に誤って設置されなかったときには第1リブ状部材51に代わって第2のリブ状部材52が記録媒体Pを案内する機能を発揮することになる。
また、本実施の形態では、定着部材として定着ローラ20を用いて加圧部材として加圧ローラ30を用いた定着装置に対して本発明を適用したが、定着部材として定着ベルトや定着フィルムを用いた定着装置や、加圧部材として加圧ベルトや加圧パッドを用いた定着装置に対しても、本発明を適用することができる。
そして、これらの場合にも、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
19 定着装置、
20 定着ローラ(定着部材)、
25 誘導加熱部、
30 加圧ローラ(加圧部材)、
50 ガイド部材、
51 リブ状部材(第1リブ状部材)、
51a フック部、 51b スナップフィット部、
51c 突起部、 51d 規制部、
52 第2のリブ状部材、
60 穴部群、
60a 第1の穴部、 60b 第2の穴部、 60c 第3の穴部。
Claims (12)
- トナー像を加熱・溶融して記録媒体上に定着する定着部材と、
前記定着部材に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧部材と、
前記ニップ部から送出される記録媒体の非定着面に対向する位置に配設されて当該記録媒体を案内するガイド部材と、
を備え、
前記ガイド部材は、前記記録媒体に対して線状に接触可能に配設された複数のリブ状部材を着脱自在に具備し、
前記リブ状部材は、
前記ガイド部材の第1の穴部に対して変形しないで係合するフック部と、
前記ガイド部材の第2の穴部に対して変形して係合するスナップフィット部と、
を具備したことを特徴とする定着装置。 - 前記スナップフィット部は、前記フック部よりも記録媒体の搬送方向上流側に配設されたことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
- 前記ガイド部材は、前記複数のリブ状部材が設置される位置を可変できるように前記第1の穴部及び前記第2の穴部が前記複数のリブ状部材の数よりも多く形成されたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の定着装置。
- 前記リブ状部材は、その倒れを規制する規制部を具備したことを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の定着装置。
- 前記リブ状部材は、前記フック部からの距離と前記スナップフィット部からの距離とが異なる位置に、前記ガイド部材の第3の穴部に係合する突起部を具備したことを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれかに記載の定着装置。
- 前記リブ状部材は、その先端部が前記ガイド部材から前記加圧部材の側に突出するように形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の定着装置。
- 前記リブ状部材は、前記先端部が前記加圧部材に当接するように形成されたことを特徴とする請求項6に記載の定着装置。
- 前記リブ状部材は、その先端部と前記ガイド部材との間に、前記加圧部材から離れる方向に漸減する隙間が生じるように形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載の定着装置。
- 前記リブ状部材は、フッ素樹脂で形成されたことを特徴とする請求項1〜請求項8のいずれかに記載の定着装置。
- 前記複数のリブ状部材は、前記ガイド部材における幅方向の仮想中央線に対して線対称に配列されたことを特徴とする請求項1〜請求項9のいずれかに記載の定着装置。
- 前記ガイド部材は、前記リブ状部材よりも前記記録媒体の非定着面との距離が長くなるように形成された第2のリブ状部材が固設されたことを特徴とする請求項1〜請求項10のいずれかに記載の定着装置。
- 請求項1〜請求項11のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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