JP2011070098A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】筒状物に画像の定着を行う際に皺の発生を抑制でき、筒状物以外への画像の定着も好適に行える定着装置を提供する。
【解決手段】第1回転体9aと、回転ベルトと、定着ニップN9におけるニップ圧を第1ニップ圧と第2ニップ圧とに変更させる定着ニップ圧変更部と、定着ニップN9のニップ長さを第1ニップ長さと第2ニップ長さとに変更させる定着ニップ長さ変更部と、被転写材Tが筒状物の場合にはニップ圧を第2ニップ圧にするように定着ニップ圧変更部に指示し、被転写材Tが筒状物以外の場合にはニップ圧を第1ニップ圧にするように定着ニップ圧変更部に指示する定着ニップ圧変更制御部と、被転写材Tが筒状物の場合にはニップ長さを第2ニップ長さにするように定着ニップ長さ変更部に指示し、被転写材が筒状物以外の場合にはニップ長さを第1ニップ長さにするように定着ニップ長さ変更部に指示する定着ニップ長さ変更制御部とを備える。
【選択図】図7B
【解決手段】第1回転体9aと、回転ベルトと、定着ニップN9におけるニップ圧を第1ニップ圧と第2ニップ圧とに変更させる定着ニップ圧変更部と、定着ニップN9のニップ長さを第1ニップ長さと第2ニップ長さとに変更させる定着ニップ長さ変更部と、被転写材Tが筒状物の場合にはニップ圧を第2ニップ圧にするように定着ニップ圧変更部に指示し、被転写材Tが筒状物以外の場合にはニップ圧を第1ニップ圧にするように定着ニップ圧変更部に指示する定着ニップ圧変更制御部と、被転写材Tが筒状物の場合にはニップ長さを第2ニップ長さにするように定着ニップ長さ変更部に指示し、被転写材が筒状物以外の場合にはニップ長さを第1ニップ長さにするように定着ニップ長さ変更部に指示する定着ニップ長さ変更制御部とを備える。
【選択図】図7B
Description
本発明は、定着装置及びこれを備える画像形成装置に関する。
従来より、用紙に画像を形成(印刷)するための装置として、コピー機、プリンタ、ファクシミリ又はこれらの複合機などの画像形成装置が知られている。画像形成装置においては、感光体ドラムの表面を帯電させる帯電工程、帯電した感光体ドラムにレーザ光を照射して感光体ドラムの表面に静電潜像を形成する露光工程、感光体ドラムの表面に形成された静電潜像にトナーを付着させて現像を行う現像工程、感光体ドラムの表面に付着したトナーから形成されるトナー画像を用紙へ転写する転写工程、及び用紙に転写されたトナー画像を用紙に定着させる定着工程の各工程が順次行われることによって、用紙に画像が形成される。
上記の各工程のうち、定着工程では、用紙に転写されたトナー画像を用紙に定着させるために、トナーを溶融させる必要がある。定着工程を行う定着装置として、従来から、加熱ローラ(第1回転体)と、加熱ローラと共に定着ニップを形成する加圧ローラと、加熱ローラの内側に配置されるヒータとを備える定着装置が使用されている。このような定着装置は、加圧ローラを加熱ローラに押圧することによって両者間に定着ニップを形成し、この定着ニップに所定のニップ圧を確保するようにしている。
一方、定着装置において、加熱ローラ(第1回転体)と、加圧ローラ(第2回転体)と、テンションローラ(第3回転体)と、加圧ローラ及びテンションローラに掛け渡された環状の回転ベルトと、を備えたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。このような定着装置においては、加熱ローラと加圧ローラとに回転ベルトが挟み込まれて、加熱ローラと回転ベルトとにより主定着ニップが形成される。また、加熱ローラと回転ベルトとが当接することにより主定着ニップに連続する補助定着ニップが形成される。定着ニップ(主定着ニップ及び補助定着ニップ)に用紙が搬送されることにより、用紙に転写されたトナーは、溶融及び加圧をされ、用紙に定着される。
ところで、画像形成装置によっては、封筒などの筒状物に画像を形成(印刷)することができる。封筒などの筒状物は、紙を折り曲げて部分的に貼り合わせて筒状に形成されている。そのため、定着装置の定着ニップに筒状物を通過させた場合、筒状物に歪及びこれに伴うしわ(皺)が発生しやすい。そのため、定着ニップに筒状物を通過させる場合には、定着ニップ圧を極力小さくすることが一般的である。
特許文献2には、筒状物に画像を定着させる場合に定着ニップ圧を小さくするようにした定着装置が記載されている。特許文献2に記載の定着装置は、定着装置に操作レバー部を備えたものであり、筒状物に画像を定着させる場合に操作レバー部を手動で操作することにより、筒状物に加わる定着ニップ圧を小さくすることができ、そのため、筒状物に発生するしわの発生を抑制することができる。
しかし、前述の通り、特許文献2に記載の定着装置は、定着装置に手動の操作レバー部を設けることにより筒状物に発生するしわの抑制を図るものであり、筒状物に発生するしわの抑制に関してそれ以上格別な工夫がなされていない。そのため、封筒などの筒状物に画像の定着を行う際にしわの発生を一層抑制できる定着装置が望まれていた。併せて、筒状物ではない通常の被転写材への画像の定着も好適に行うことができる定着装置が望まれていた。
従って、本発明は、第1回転体と、第2回転体、第3回転体と、第2回転体及び第3回転体に掛け渡された回転ベルトとを備える定着装置において、封筒などの筒状物に画像の定着を行う際にしわの発生を一層抑制できると共に、筒状物ではない通常の被転写材への画像の定着も好適に行うことができる定着装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、前記定着装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。
また、本発明は、前記定着装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。
本発明は、第1回転軸を中心に回転可能な第1回転体と、前記第1回転体を加熱するヒータと、前記第1回転体に対向して配置され、前記第1回転軸に平行な第2回転軸を中心に回転可能な第2回転体と、前記第1回転軸に平行な第3回転軸を中心に回転可能な第3回転体と、所定幅を有すると共に環方向に回転可能な環状の回転ベルトであって、前記第2回転体及び前記第3回転体に掛け渡されると共に、前記第1回転体と前記第2回転体とにより挟み込まれる第1部と、前記第1部に連続して形成され前記第1回転体に当接する第2部とを有する回転ベルトと、前記回転ベルトにおける前記第1部と前記第1回転体における前記第1部に向かい合う部分とにより形成される主定着ニップを少なくとも含み、前記回転ベルトにおける前記第2部と前記第1回転体における前記第2部に向かい合う部分とにより形成され且つ前記主定着ニップに連続して位置する補助定着ニップを形成可能である定着ニップと、前記第1回転体に対する前記第2回転体の位置を変更することにより前記定着ニップにおけるニップ圧を第1ニップ圧と該第1ニップ圧よりも小さい第2ニップ圧とに変更させる定着ニップ圧変更部と、前記第1回転体に対する前記第3回転体の位置を変更することにより前記定着ニップのニップ長さを第1ニップ長さと該第1ニップ長さよりも短い第2ニップ長さとに変更させる定着ニップ長さ変更部と、前記被転写材が筒状物の場合には前記ニップ圧を前記第2ニップ圧にするように前記定着ニップ圧変更部に指示し、前記被転写材が筒状物以外の場合には前記ニップ圧を前記第1ニップ圧にするように前記定着ニップ圧変更部に指示する定着ニップ圧変更制御部と、前記被転写材が筒状物の場合には前記ニップ長さを前記第2ニップ長さにするように前記定着ニップ長さ変更部に指示し、前記被転写材が筒状物以外の場合には前記ニップ長さを前記第1ニップ長さにするように前記定着ニップ長さ変更部に指示する定着ニップ長さ変更制御部と、を備える定着装置に関する。
また、前記定着ニップ長さ変更部は、前記第3回転体を前記第1回転体に向かう方向又は前記第1回転体から離れる方向に移動させることにより前記ニップ長さを変更させることが好ましい。
また、前記回転ベルトにおける前記第2回転体と前記第3回転体との間の前記第1回転体に対向しない外周面を押圧する押圧部材を更に備えることが好ましい。
また、本発明は、表面に静電潜像が形成される1又は複数の像担持体と、前記1又は複数の像担持体に形成された静電潜像にトナー画像を現像する現像器と、前記像担持体に形成されたトナー画像を直接的又は間接的に被転写材に転写する転写部と、前記定着装置と、を備える画像形成装置に関する。
本発明によれば、第1回転体と、第2回転体、第3回転体と、第2回転体及び第3回転体に掛け渡された回転ベルトとを備える定着装置において、封筒などの筒状物に画像の定着を行う際にしわの発生を一層抑制できると共に、筒状物ではない通常の被転写材への画像の定着も好適に行うことができる定着装置を提供することができる。
また、本発明は、前記定着装置を備える画像形成装置を提供することができる。
また、本発明は、前記定着装置を備える画像形成装置を提供することができる。
以下、図面を参照して、本発明の画像形成装置の一実施形態を説明する。
図1により、本実施形態の画像形成装置としてのプリンタ1における全体構造を説明する。図1は、本実施形態のプリンタ1における各構成要素の配置を説明するための正面図である。
図1により、本実施形態の画像形成装置としてのプリンタ1における全体構造を説明する。図1は、本実施形態のプリンタ1における各構成要素の配置を説明するための正面図である。
図1に示すように、画像形成装置としてのプリンタ1は、装置本体Mと、所定の画像情報に基づいて被転写材(用紙、封筒など)Tに所定のトナー画像を形成する画像形成部GKと、被転写材Tを画像形成部GKに給紙すると共にトナー画像が形成された被転写材Tを排紙する給排紙部KHとを有する。
装置本体Mにおける外形は、筐体としてのケース体BDにより構成される。
装置本体Mにおける外形は、筐体としてのケース体BDにより構成される。
図1に示すように、画像形成部GKは、像担持体(感光体)としての感光体ドラム2a、2b、2c、2dと、帯電部10a、10b、10c、10dと、露光ユニットとしてのレーザスキャナユニット4a、4b、4c、4dと、現像器16a、16b、16c、16dと、トナーカートリッジ5a、5b、5c、5dと、トナー供給部6a、6b、6c、6dと、ドラムクリーニング部11a、11b、11c、11dと、除電器12a、12b、12c、12dと、中間転写ベルト7と、1次転写ローラ37a、37b、37c、37dと、2次転写ローラ8と、対向ローラ18と、定着装置9と、を備える。
図1に示すように、給排紙部KHは、給紙カセット52と、手差し給紙部64と、被転写材Tの搬送路Lと、レジストローラ対80と、複数のローラ又はローラ対と、排紙部50と、を備える。なお、搬送路Lは、後述するように、第1搬送路L1と、第2搬送路L2と、第3搬送路L3と、手差し搬送路Laと、戻り搬送路Lbとの集合体である。
以下、画像形成部GK及び給排紙部KHの各構成について詳細に説明する。
まず、画像形成部GKについて説明する。
画像形成部GKにおいては、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に沿って順に、上流側から下流側に順に、帯電部10a、10b、10c、10dによる帯電、レーザスキャナユニット4a、4b、4c、4dによる露光、現像器16a、16b、16c、16dによる現像、中間転写ベルト7及び1次転写ローラ37a、37b、37c、37dによる1次転写、除電器12a、12b、12c、12dによる除電、及びドラムクリーニング部11a、11b、11c、11dによるクリーニングが行われる。
また、画像形成部GKにおいては、中間転写ベルト7、2次転写ローラ8及び対向ローラ18による2次転写、並びに定着装置9による定着が行われる。
まず、画像形成部GKについて説明する。
画像形成部GKにおいては、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に沿って順に、上流側から下流側に順に、帯電部10a、10b、10c、10dによる帯電、レーザスキャナユニット4a、4b、4c、4dによる露光、現像器16a、16b、16c、16dによる現像、中間転写ベルト7及び1次転写ローラ37a、37b、37c、37dによる1次転写、除電器12a、12b、12c、12dによる除電、及びドラムクリーニング部11a、11b、11c、11dによるクリーニングが行われる。
また、画像形成部GKにおいては、中間転写ベルト7、2次転写ローラ8及び対向ローラ18による2次転写、並びに定着装置9による定着が行われる。
感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれは、円筒形状の部材からなり、感光体又は像担持体として機能する。感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれは、中間転写ベルト7の進行方向に対して直交する方向に延びる機軸を中心に矢印の方向に回転可能に配置される。感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれにおける表面には、静電潜像が形成され得る。
帯電部10a、10b、10c、10dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に対向して配置される。帯電部10a、10b、10c、10dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面を一様に負(マイナス極性)又は正(プラス極性)に帯電させる。
レーザスキャナユニット4a、4b、4c、4dは、露光ユニットとして機能するものであり、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面から離間して配置される。レーザスキャナユニット4a、4b、4c、4dそれぞれは、不図示のレーザ光源、ポリゴンミラー、ポリゴンミラー駆動用モータ等を有して構成される。
レーザスキャナユニット4a、4b、4c、4dそれぞれは、PC(パーソナルコンピュータ)等の外部機器から入力された画像情報に基づいて、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面を走査露光する。レーザスキャナユニット4a、4b、4c、4dそれぞれにより走査露光されることで、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面の露光された部分の電荷が除去される。これにより、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に静電潜像が形成される。
現像器16a、16b、16c、16dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dにそれぞれ対応して設けられ、感光体ドラム2a、2b、2c、2dの表面に対向して配置される。現像器16a、16b、16c、16dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に形成された静電潜像に各色のトナーを付着させて、カラーのトナー画像を感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に形成する。現像器16a、16b、16c、16dそれぞれは、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4つの色に対応する。現像器16a、16b、16c、16dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dの表面に対向配置された現像ローラ、トナー攪拌用の攪拌ローラ等を有して構成される。
トナーカートリッジ5a、5b、5c、5dそれぞれは、現像器16a、16b、16c、16dそれぞれに対応して設けられており、現像器16a、16b、16c、16dそれぞれに対して供給される各色のトナーを収容する。トナーカートリッジ5a、5b、5c、5dそれぞれは、イエローのトナー、シアンのトナー、マゼンタのトナー、ブラックのトナーを収容する。
トナー供給部6a、6b、6c、6dそれぞれは、トナーカートリッジ5a、5b、5c、5d及び現像器16a、16b、16c、16dにそれぞれ対応して設けられており、トナーカートリッジ5a、5b、5c、5dそれぞれに収容された各色のトナーを、現像器16a、16b、16c、16dそれぞれに対して供給する。トナー供給部6a、6b、6c、6dそれぞれと現像器16a、16b、16c、16dそれぞれとは、不図示のトナー供給路により結ばれている。
中間転写ベルト7には、感光体ドラム2a、2b、2c、2dに形成された各色のトナー画像が順次1次転写される。中間転写ベルト7は、従動ローラ35、駆動ローラからなる対向ローラ18、テンションローラ36等に掛け渡される。テンションローラ36が中間転写ベルト7を内側から外側に付勢するため、中間転写ベルト7には所定の張力が与えられる。
中間転写ベルト7を挟んで感光体ドラム2a、2b、2c、2dと反対の側には、1次転写ローラ37a、37b、37c、37dそれぞれが対向して配置される。
中間転写ベルト7における所定部分は、1次転写ローラ37a、37b、37c、37dそれぞれと、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれとにより挟み込まれる。この挟み込まれた所定部分は、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれにおける表面に押し当てられる。感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれと1次転写ローラ37a、37b、37c、37dそれぞれとの間で、それぞれ1次転写ニップN1a、N1b、N1c、N1dが形成される。1次転写ニップN1a、N1b、N1c、N1dそれぞれにおいて、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれに現像された各色のトナー画像が中間転写ベルト7に順次1次転写される。これにより、中間転写ベルト7には、フルカラーのトナー画像が形成される。
1次転写ローラ37a、37b、37c、37dそれぞれには、不図示の1次転写バイアス印加部により、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれに形成された各色のトナー画像を中間転写ベルト7に転写させるための1次転写バイアスが印加される。
除電器12a、12b、12c、12dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に対向して配置される。除電器12a、12b、12c、12dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に光を照射することにより、1次転写が行われた後の感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面を除電する(電荷を除去する)。
ドラムクリーニング部11a、11b、11c、11dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に対向して配置される。ドラムクリーニング部11a、11b、11c、11dそれぞれは、感光体ドラム2a、2b、2c、2dそれぞれの表面に残存したトナーや付着物を除去すると共に、除去されたトナー等を所定の回収機構へ搬送して、回収させる。
2次転写ローラ8は、中間転写ベルト7に1次転写されたフルカラーのトナー画像を被転写材Tに2次転写させる。2次転写ローラ8には、不図示の2次転写バイアス印加部により、中間転写ベルト7に形成されたフルカラーのトナー画像を被転写材Tに転写させるための2次転写バイアスが印加される。
2次転写ローラ8は、中間転写ベルト7に対して当接したり離間したりする。具体的には、2次転写ローラ8は、中間転写ベルト7に当接される当接位置と中間転写ベルト7から離間する離間位置とに移動可能に構成される。詳細には、2次転写ローラ8は、中間転写ベルト7の表面に1次転写されたフルカラーのトナー画像を被転写材Tに2次転写させる場合には当接位置に配置され、他の場合には離間位置に配置される。
中間転写ベルト7における2次転写ローラ8とは反対側には、対向ローラ18が配置される。中間転写ベルト7における所定部分は、2次転写ローラ8と対向ローラ18とによって挟み込まれる。そして、被転写材Tは中間転写ベルト7の外面(トナー画像が1次転写された面)に押し当てられる。中間転写ベルト7と2次転写ローラ8との間で2次転写ニップN2が形成される。2次転写ニップN2において、中間転写ベルト7に1次転写されたフルカラーのトナー画像が被転写材Tに2次転写される。
定着装置9は、被転写材Tに2次転写されたトナー画像を構成する各色のトナーを溶融及び加圧して、被転写材Tに定着させる。定着装置9は、後述するヒータ913、913(図7A,図7B参照)により加熱される第1回転体としての加熱ローラ9aと、第2回転体としての加圧ローラ920と、第3回転体としてのテンションローラ930と、加圧ローラ920とテンションローラ930とに掛け渡される回転ベルト9bと、を備える。加熱ローラ9aと加圧ローラ920とは、回転ベルト9bを介して、トナー画像が2次転写された被転写材Tを挟み込んで加圧すると共に、搬送する。加熱ローラ9aと回転ベルト9bとの間に挟み込まれた状態で被転写材Tが搬送されることで、被転写材Tに転写されたトナーは、溶融及び加圧され、被転写材Tに定着される。
定着装置9の構成の詳細については後述する。
定着装置9の構成の詳細については後述する。
次に、給排紙部KHについて説明する。
図1に示すように、装置本体Mの下部には、用紙Tを収容する給紙カセット52が配置される。給紙カセット52は、装置本体Mの筐体から水平方向に引き出し可能に構成される。給紙カセット52には、用紙Tが載置される載置板60が配置される。給紙カセット52には、用紙Tが載置板60の上に積層された状態で収容される。載置板60に載置された用紙Tは、給紙カセット52における用紙送り出し側の端部(図1において左側の端部)に配置されるカセット給紙部51により搬送路Lに送り出される。カセット給紙部51は、載置板60上の用紙Tを取り出すための前送りコロ61と、用紙Tを1枚ずつ搬送路Lに送り出すための給紙ローラ対81とからなる重送防止機構を備える。
図1に示すように、装置本体Mの下部には、用紙Tを収容する給紙カセット52が配置される。給紙カセット52は、装置本体Mの筐体から水平方向に引き出し可能に構成される。給紙カセット52には、用紙Tが載置される載置板60が配置される。給紙カセット52には、用紙Tが載置板60の上に積層された状態で収容される。載置板60に載置された用紙Tは、給紙カセット52における用紙送り出し側の端部(図1において左側の端部)に配置されるカセット給紙部51により搬送路Lに送り出される。カセット給紙部51は、載置板60上の用紙Tを取り出すための前送りコロ61と、用紙Tを1枚ずつ搬送路Lに送り出すための給紙ローラ対81とからなる重送防止機構を備える。
装置本体Mの左側面(図1において左側)には、手差し給紙部64が設けられる。手差し給紙部64は、給紙カセット52にセットされる用紙Tとは異なる大きさや種類の被転写材(用紙、封筒など)Tを装置本体Mに供給することを主目的として設けられる。手差し給紙部64は、閉状態において装置本体Mの左側面の一部を構成する手差しトレイ65と、給紙コロ66とを備える。手差しトレイ65は、その下端が給紙コロ66の近傍に回動自在(開閉自在)に取り付けられる。開状態の手差しトレイ65には、被転写材Tが載置される。給紙コロ66は、開状態の手差しトレイ65に載置された被転写材Tを手差し搬送路Laに給紙する。
被転写材Tを搬送する搬送路Lは、カセット給紙部51から2次転写ニップN2までの第1搬送路L1と、2次転写ニップN2から定着装置9までの第2搬送路L2と、定着装置9から排紙部50までの第3搬送路L3と、手差し給紙部64から供給される被転写材Tを第1搬送路L1に合流させる手差し搬送路Laと、第3搬送路L3を下流側から上流側へ搬送する被転写材Tを、表裏反転させて第1搬送路L1に戻す戻り搬送路Lbと、を備える。
また、第1搬送路L1の途中には、第1合流部P1及び第2合流部P2が設けられている。第3搬送路L3の途中には、第1分岐部Q1が設けられている。
第1合流部P1は、手差し搬送路Laが第1搬送路L1に合流する合流部である。第2合流部P2は、戻り搬送路Lbが第1搬送路L1に合流する合流部である。
第1分岐部Q1は、戻し搬送路Lbが第3搬送路L3から分岐する分岐部である。
第1合流部P1は、手差し搬送路Laが第1搬送路L1に合流する合流部である。第2合流部P2は、戻り搬送路Lbが第1搬送路L1に合流する合流部である。
第1分岐部Q1は、戻し搬送路Lbが第3搬送路L3から分岐する分岐部である。
第1搬送路L1の途中(詳細には、第2合流部P2と2次転写ローラ8との間)には、被転写材Tを検出するための被転写材検出センサ(図示せず)と、被転写材Tのスキュー(斜め給紙)補正や画像形成部GKにおけるトナー画像の形成とタイミングを合わせるためのレジストローラ対80とが配置される。前記被転写材検出センサは、被転写材Tの搬送方向におけるレジストローラ対80の直前(搬送方向における上流側)に配置される。レジストローラ対80は、前記被転写材検出センサからの検出信号情報に基づいて上述の補正やタイミング調整をして被転写材Tを搬送する。
第1搬送路L1における第1合流部P1と第2合流部P2との間には、中間ローラ対82が配置される。中間ローラ対82は、給紙ローラ対81の下流側に配置され、給紙ローラ対81より搬送される被転写材Tを挟持して、レジストローラ対80へ搬送する。
戻し搬送路Lbは、被転写材Tに両面印刷を行う際に、既に印刷されている面とは反対面(非印刷面)を中間転写ベルト7に対向させるために設けられる搬送路である。戻し搬送路Lbによれば、第1分岐部Q1から排紙部50側に搬送された被転写材Tを表裏反転させて第1搬送路L1に戻して、2次転写ローラ8の上流側に配置されたレジストローラ対80の上流側に搬送させることができる。戻し搬送路Lbにより表裏反転された被転写材Tには、2次転写ニップN2において非印刷面に対して所定のトナー画像が転写される。
第1分岐部Q1には、整流部材58が設けられている。整流部材58は、定着装置9から搬出され第3搬送路L3を上流側から下流側に向けて搬送する被転写材Tの搬送方向を、排紙部50に向かう方向に整流すると共に、排紙部50から第3搬送路L3を下流側から上流側に向けて搬送する被転写材Tの搬送方向を、戻し搬送路Lbに向かう方向に整流する。
第3搬送路L3における端部には、排紙部50が形成される。排紙部50は、装置本体Mにおける上方側に配置される。排紙部50は、装置本体Mの右側面側(図1において右側)に向けて開口している。排紙部50は、被転写材Tを装置本体Mの外部に排紙する。排紙部50は、排出ローラ対53を有している。排出ローラ対53によれば、第3搬送路L3を上流側から下流側に搬送される被転写材Tを装置本体Mの外部に排紙すると共に、排紙部50において被転写材Tの搬送方向を反転させて被転写材Tを第3搬送路L3の上流側に向けて搬送することができる。
排紙部50における開口側には、排紙集積部M1が形成される。排紙集積部M1は、装置本体Mにおける上面(外面)に形成される。排紙集積部M1は、装置本体Mにおける上面が下方に窪んで形成された部分である。排紙集積部M1の底面は、装置本体Mにおける上面の一部を構成する。排紙集積部M1には、所定のトナー画像が形成され排紙部50から排紙された被転写材Tが積層して集積される。
なお、各搬送路の所定位置には被転写材検出用のセンサが配置される。
なお、各搬送路の所定位置には被転写材検出用のセンサが配置される。
次に、本実施形態のプリンタ1における特徴部分である定着装置9に係る構成について詳細に説明する。図2は、本発明の一実施形態の定着装置9の構成を概念的に示す斜視図である。図3Aは、通常定着モードにおける定着装置9を示す正面図である。図3Bは、筒状物定着モードにおける定着装置9を示す正面図である。図4Aは、通常定着モードにおける定着装置9を、側板を外して見た正面図である。図4Bは、筒状物定着モードにおける定着装置9を、側板を外して見た正面図である。
図5Aは、通常定着モードにおける定着装置9の図2に示すA−A断面に相当する断面図である。図5Bは、筒状物定着モードにおける定着装置9の図2に示すA−A断面に相当する断面図である。図6Aは、通常定着モードにおける定着装置9をY方向中心寄りから見た斜視図である。図6Bは、筒状物定着モードにおける定着装置9をY方向中心寄りから見た斜視図である。図7Aは、通常定着モードにおける定着装置9を概念的に示す説明図である。図7Bは、筒状物定着モードにおける定着装置9を概念的に示す説明図である。図8は、定着装置9における定着モード変更機構510の制御に係る機能ブロック図である。
なお、本実施形態のプリンタ1の説明において、感光体ドラム2aから2d、定着装置9等における各種回転体(ローラ、ベルト等)の回転軸方向を「Y方向」(図1を貫く方向、図2等参照)という。Y方向は、被転写材Tの搬送方向D1に直交する方向でもある。Y方向において、前側を「+(プラス)側」ともいい、後側を「−(マイナス)側」ともいう。水平方向で且つY方向に直交する方向を「X方向」という。X方向において、右側を「+側」ともいい、左側を「−(マイナス)側」ともいう。垂直方向をZ方向(X方向及びY方向と直交する方向でもある)という。Z方向において、上側を「+側」ともいい、下側を「−(マイナス)側」ともいう。
図2、図7A及び図7Bに示すように、本実施形態の定着装置9は、加熱された加熱ローラ9aの周面に、未定着のトナー画像(トナーTN)が転写(形成)された被転写材(用紙、封筒など)Tを、回転ベルト9bによって押圧しつつ、図2に示す搬送方向D1に搬送する。これにより、定着装置9は、トナー画像を加熱及び加圧をしながら溶融させて、トナー画像を被転写材Tの表面に定着(固定)させる。
また、定着装置9は、通常の被転写材(筒状物以外の被転写材。例えば、用紙)に定着動作を行う通常定着モード(図5Aなど参照)と、封筒などの筒状物に対して定着動作を行う筒状物定着モード(図5Bなど参照)との2つの定着モードを切り換え可能となっている。詳細については後述するが、この定着モードの切り換えは、図8に示すように、定着ニップ圧変更制御部971及び定着ニップ長さ変更制御部972を有する定着モード変更制御部970が、定着ニップ圧変更部511及び定着ニップ長さ変更部512を有する定着モード変更機構510の駆動を制御することにより行われる。
図2から図8に示すように、定着装置9は、定着フレーム500(図2には図示せず)と、加熱ローラ9aと、ヒータ913と、加圧ローラ920と、テンションローラ930と、加圧ローラ920とテンションローラ930とに掛け渡される回転ベルト9bと、回転ベルト9bの外周面を押圧する押圧部材としての押圧ローラ940と、定着ニップ圧変更部511及び定着ニップ長さ変更部512を有する定着モード変更機構510と、定着ニップ圧変更制御部971及び定着ニップ長さ変更制御部972を有する定着モード変更制御部970(図8参照)と、を備える。
定着モード変更機構510は、定着モードを変更し、加熱ローラ9aに対して加圧ローラ920及びテンションローラ930を相対的に移動させて、図7A及び図7Bに示す定着ニップN9(主定着ニップMN及び補助定着ニップHN)のニップ圧及びニップ長さを変更させる。定着モード変更制御部970は、定着モード変更機構510の駆動を制御する。
定着装置9を構成する各構成要素について詳細に説明する。
定着フレーム500について説明する。図3Aから図6Bに示すように、定着フレーム500は、定着装置9の筐体を構成するものであり、Y方向に一対の側板501と、一対の側板501を連結する連結部材502と、を備える。一対の側板501は、第2搬送路L2において、Y方向の両側に離間して配置されている。
定着フレーム500について説明する。図3Aから図6Bに示すように、定着フレーム500は、定着装置9の筐体を構成するものであり、Y方向に一対の側板501と、一対の側板501を連結する連結部材502と、を備える。一対の側板501は、第2搬送路L2において、Y方向の両側に離間して配置されている。
定着フレーム500には、加熱ローラ9a、加圧ローラ920、テンションローラ930、定着モード変更機構510の一部の構成部材、押圧ローラ940等が回転可能に連結されている。側板501は、加熱ローラ9aを支持するための軸受(図示せず)と、操作アーム524を介して加圧ローラ920を支持するための係合孔503(図4Aから図5B参照)と、テンションローラ930を支持するための第1長孔504(図3A及び図3B参照)と、押圧ローラ940を支持するための第2長孔(図示せず)と、を有する。
定着装置9は、これらの構成要素から、一つのアッセンブリを構成している。そして、定着装置9は、このようにアッセンブリされた状態で、プリンタ1(図1参照)におけるケース体BD(図1参照)に装着される。
定着装置9は、これらの構成要素から、一つのアッセンブリを構成している。そして、定着装置9は、このようにアッセンブリされた状態で、プリンタ1(図1参照)におけるケース体BD(図1参照)に装着される。
加熱ローラ9aについて説明する。図2に示すように、加熱ローラ9aは、Y方向に延びる第1回転軸J1を中心に回転可能に構成される。加熱ローラ9aは、加熱ローラ本体911と、第1回転軸J1と同軸の第1軸部材912と、を有する。加熱ローラ本体911は、円筒状の金属部材と、金属部材の外周面に形成される離型層と、を有する。例えば、加熱ローラ本体911は、直径が40mm程度のアルミニウムや鉄等の金属管の外周面に、ニッケル等のメッキの磁性金属層を設け、その磁性金属層の外周面に、厚み20μm程度のPFA(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)等のフッ素樹脂からなる離型層を設けることで形成される。
第1軸部材912は、加熱ローラ本体911の両端部からY方向外側それぞれに突出して形成されている。第1軸部材912は、定着フレーム500の側板501における前記軸受(図示せず)を介して回転可能に支持されている。これにより、図2に示すように、加熱ローラ9aは、Y方向に延びる第1回転軸J1を中心に回転可能となっている。加熱ローラ9aは、ケース体BD(定着フレーム500)に対して相対的に移動しない。
図7A及び図7Bに示すように、加熱ローラ9aの内部には、2個のヒータ913が配置されている。2個のヒータ913は、その軸方向が加熱ローラ9aの第1回転軸J1(Y方向)と平行な状態で並列して配置されている。ヒータ913は、通電によって発熱し、加熱ローラ9aを内部から加熱する。ヒータ913は、例えば、ハロゲンヒータやセラミックヒータから構成されている。ヒータ913は、加熱ローラ9aを介して、定着ニップN9(主定着ニップMN及び補助定着ニップHN)を加熱する。
加圧ローラ920について説明する。図2に示すように、加圧ローラ920は、第1回転軸J1に平行でY方向に延びる第2回転軸J2を中心に回転可能に構成される。加圧ローラ920は、加圧ローラ本体921と、第2回転軸J2と同軸の第2軸部材922と、を有する。加圧ローラ本体921は、金属製の円柱状部材の外周に、シリコンゴム等による所定厚さの弾性層を有して構成され、所定の外径の円柱状に形成されている。弾性層の表面には、フッ素系の剥離層が形成されている。
第2軸部材922は、加圧ローラ本体921の両端部からY方向外側それぞれに突出して形成されている。第2回転軸J2には、モータ等の駆動源(図示せず)が連結されている。加圧ローラ920は、第2回転軸J2を介して、この駆動源によって回転駆動されるように構成される。また、加圧ローラ920は、第2軸部材922を介して、定着モード変更機構510における操作アーム524(後述)に回転可能に支持されている。加圧ローラ920は、加熱ローラ9aに対して、定着ニップN9(主定着ニップMN及び補助定着ニップHN)を挟んで反対側に配置されている。これにより、加圧ローラ920は、第2回転軸J2を中心に回転可能に且つ加熱ローラ9aに対向して配置される。
詳細については後述するが、定着モード変更機構510における操作アーム524は、定着フレーム500の側板501に対して揺動する。この操作アーム524の揺動によって、加圧ローラ920は、加熱ローラ9aに対して接近したり(図5A、図6A、図7A等参照)、離間したり(図5B、図6B、図7B等参照)する。
詳述すると、加圧ローラ920は、加熱ローラ9aに対して3段階の異なる位置を採り得るようになっている。加圧ローラ920の3段階の位置は、加圧ローラ920の外周面が加熱ローラ9aの外周面に対して最も大きく干渉する「通常定着位置」と、加熱ローラ9aに対する加圧ローラ920の干渉量が通常定着位置における干渉量よりも少ない「筒状物定着位置」と、加圧ローラ920の外周面が加熱ローラ9aの外周面とほとんど又は全く干渉しない「非干渉位置」と、である。
この加圧ローラ920の3段階の変位に対応して、後述するテンションローラ930も変位する。これら加圧ローラ920及びテンションローラ930の位置の変更は、定着モード変更機構510によって行われる。
通常定着モードの場合には、加圧ローラ920は通常定着位置に位置している。また、筒状物定着モードの場合には、加圧ローラ920は筒状物定着位置に位置している。非干渉位置は、定着工程を行わずに、被転写材Tが定着装置9を通過する場合(例えば、詰まり後の被転写材の排出)等において用いられる。
通常定着モードの場合には、加圧ローラ920は通常定着位置に位置している。また、筒状物定着モードの場合には、加圧ローラ920は筒状物定着位置に位置している。非干渉位置は、定着工程を行わずに、被転写材Tが定着装置9を通過する場合(例えば、詰まり後の被転写材の排出)等において用いられる。
テンションローラ930について説明する。図2に示すように、テンションローラ930は、第1回転軸J1に平行でY方向に延びる第3回転軸J3を中心に回転可能に構成される。テンションローラ930は、テンションローラ本体931と、第3回転軸J3と同軸の第3軸部材932と、を有する。テンションローラ本体931は、円柱状の金属素材等によって形成され、所定の外径を有する。第3軸部材932は、テンションローラ本体931の両端部からY方向外側それぞれに突出して形成されている。テンションローラ930は、カラー部材532(後述)を介して、側板501の第1長孔504(図3A及び図3B参照)に回転可能に且つほぼX方向に所定距離移動可能に支持されている。
テンションローラ930は、加圧ローラ920に対してZ方向の−側(マイナス側)に離間した位置に配置されている。
テンションローラ930は、加圧ローラ920に対してZ方向の−側(マイナス側)に離間した位置に配置されている。
回転ベルト9bは、所定幅及び所定長さを有し、環方向に回転可能な環状(帯状)の無端ベルトからなる。回転ベルト9bは、耐熱性を有する可撓性素材によって、例えば、ポリイミドフィルムの外周面に、肉厚が50μm程度のSUS(ステンレス鋼)のメッキ等の非磁性金属層を設け、この非磁性金属層の外周面に、肉厚が100μmのシリコンゴムの弾性層を設け、更に、弾性層の外周面に、肉厚が50μm程度のPFA等のフッ素樹脂からなる剥離層を設けることで構成される。
図5A及び図5Bに示すように、回転ベルト9bは、加圧ローラ920とテンションローラ930とに周回可能に掛け渡されている。回転ベルト9bの内周面には、加圧ローラ920の外周面及びテンションローラ930の外周面が当接する。回転ベルト9bは、環状に回転方向(環方向)Rに回転可能に形成される。
図7A及び図7Bに示すように、回転ベルト9bは、加熱ローラ9aに当接するように配置される。回転ベルト9bは、加熱ローラ9aと加圧ローラ920とにより挟み込まれる第1部951と、第1部951に連続して形成され加熱ローラ9aに当接する第2部952と、を有する。
図7A及び図7Bに示すように、回転ベルト9bは、加熱ローラ9aに当接するように配置される。回転ベルト9bは、加熱ローラ9aと加圧ローラ920とにより挟み込まれる第1部951と、第1部951に連続して形成され加熱ローラ9aに当接する第2部952と、を有する。
テンションローラ930の外周面は、回転ベルト9bの内周面に当接する。テンションローラ930は、回転ベルト9bにおける第1部951よりも被転写材Tの搬送方向D1における上流側に配置される。テンションローラ930は、加圧ローラ920に掛けられた回転ベルト9bの内周面を外側に向けて押圧する。これにより、テンションローラ930は、回転方向Rに伸張させるような張力を回転ベルト9bに付与する。
押圧ローラ940について説明する。図5A及び図5Bに示すように、押圧ローラ940は、回転ベルト9bにおける加圧ローラ920とテンションローラ930との間の加熱ローラ9aに対向しない外周面を押圧するローラである。図2に示すように、押圧ローラ940は、第1回転軸J1に平行でY方向に延びる第4回転軸J4を中心に回転可能に構成される。押圧ローラ940は、押圧ローラ本体941と、第4回転軸J4と同軸の第4軸部材942と、を有する。押圧ローラ本体941は、円柱状の金属素材等によって形成され、所定の外径を有する。第4軸部材942は、押圧ローラ本体941の両端部からY方向外側それぞれに突出して形成されている。押圧ローラ940は、側板501の前記第2長孔(図示せず)に回転可能に且つX方向に所定距離移動可能に支持されている。
押圧ローラ940は、回転ベルト9bにおける加圧ローラ920とテンションローラ930との間の加熱ローラ9aに対向しない外周面に対して、X方向の−側(マイナス側)に離間した位置に配置されている。
押圧ローラ940は、回転ベルト9bにおける加圧ローラ920とテンションローラ930との間の加熱ローラ9aに対向しない外周面に対して、X方向の−側(マイナス側)に離間した位置に配置されている。
回転ベルト9b、テンションローラ930、加熱ローラ9a及び押圧ローラ940は、次のように回転する。具体的には、加圧ローラ920が回転することにより、加圧ローラ920の外周面に当接する回転ベルト9bが回転する。そして、回転ベルト9bが回転することにより、回転ベルト9bの内周面に当接するテンションローラ930並びに回転ベルト9bの外周面に当接する加熱ローラ9a及び押圧ローラ940が、従動して回転する。
回転ベルト9bにおける第1部951及び第2部952について更に説明する。
図7A及び図7Bに示すように、回転ベルト9bにおいて、第1部951は、加熱ローラ9aと加圧ローラ920とにより挟み込まれる部分である。回転ベルト9bにおいて、第2部952は、第1部951に連続して形成され、加熱ローラ9aに当接する部分である。
図7A及び図7Bに示すように、回転ベルト9bにおいて、第1部951は、加熱ローラ9aと加圧ローラ920とにより挟み込まれる部分である。回転ベルト9bにおいて、第2部952は、第1部951に連続して形成され、加熱ローラ9aに当接する部分である。
詳述すると、加圧ローラ920は、回転ベルト9bを介して加熱ローラ9aを押圧するように配置される。これにより、加圧ローラ920は、加熱ローラ9aに対向する部分において、回転ベルト9bを介して加熱ローラ9aの表面形状に沿うように弾性変形する。そして、加圧ローラ920は、回転ベルト9bの一部を、加熱ローラ9aとの間に挟み込む。このように、加圧ローラ920は、加熱ローラ9aとの間に回転ベルト9bの一部を挟みこむことにより、回転ベルト9bに、回転ベルト9bにおける挟まれた部分としての第1部951を形成する。
第2部952は、第1部951に連続した部分であり、加熱ローラ9aに当接しているが、加熱ローラ9aと加圧ローラ920とに挟まれていない部分から形成される。
第2部952は、第1部951に連続した部分であり、加熱ローラ9aに当接しているが、加熱ローラ9aと加圧ローラ920とに挟まれていない部分から形成される。
定着ニップN9について説明する。図7A及び図7Bに示すように、定着ニップN9は、主定着ニップMN及び補助定着ニップHNからなる。
主定着ニップMHは、回転ベルト9bにおける第1部951と加熱ローラ9aにおける第1部951に向かい合う部分とにより形成されるニップである。
補助定着ニップHNは、回転ベルト9bにおける第2部952と加熱ローラ9aにおける第2部952に向かい合う部分とにより形成され、主定着ニップMNに連続して位置するニップである。
このように、定着ニップN9のニップ長さ(面積)は、主定着ニップMNの他に、主定着ニップMNに連続する補助定着ニップHNが形成されることで増大する。
主定着ニップMHは、回転ベルト9bにおける第1部951と加熱ローラ9aにおける第1部951に向かい合う部分とにより形成されるニップである。
補助定着ニップHNは、回転ベルト9bにおける第2部952と加熱ローラ9aにおける第2部952に向かい合う部分とにより形成され、主定着ニップMNに連続して位置するニップである。
このように、定着ニップN9のニップ長さ(面積)は、主定着ニップMNの他に、主定着ニップMNに連続する補助定着ニップHNが形成されることで増大する。
定着モード変更機構510について説明する。
定着モード変更機構510は、定着ニップ圧変更部511と、定着ニップ長さ変更部512とを備える。
定着ニップ圧変更部511は、加熱ローラ9aに対する加圧ローラ920の位置を変更することにより定着ニップN9におけるニップ圧を変更する。定着ニップ圧変更部511は、ニップ圧を、第1ニップ圧と、第1ニップ圧よりも小さい第2ニップ圧とに変更させる。
定着モード変更機構510は、定着ニップ圧変更部511と、定着ニップ長さ変更部512とを備える。
定着ニップ圧変更部511は、加熱ローラ9aに対する加圧ローラ920の位置を変更することにより定着ニップN9におけるニップ圧を変更する。定着ニップ圧変更部511は、ニップ圧を、第1ニップ圧と、第1ニップ圧よりも小さい第2ニップ圧とに変更させる。
定着ニップ長さ変更部512は、加熱ローラ9aに対するテンションローラ930の位置を変更することにより定着ニップN9のニップ長さを変更する。定着ニップ長さ変更部512は、テンションローラ930を加熱ローラ9aに向かう方向又は加熱ローラ9aから離れる方向に移動させることによりニップ長さを変更させる。定着ニップ長さ変更部512は、ニップ長さを、第1ニップ長さと、第1ニップ長さよりも短い第2ニップ長さとに変更させる。
定着ニップ圧変更部511について説明する。定着ニップ圧変更部511は、加圧ローラ920を支持する操作アーム524と、操作アーム524の揺動を操作する操作金具521と、操作金具521を押圧操作するモード変更カム515と、操作金具521をモード変更カム515に向けて(Z方向のマイナス側へ)付勢する第2付勢部材522と、第2付勢部材522を支持するプッシュロッド523と、プッシュロッド523のZ方向の+側への移動を規制する規制アーム505と、モード変更カム515を駆動するギア駆動機構513と、モード変更カム515とギア駆動機構513とを連結するカム軸部材514と、を備える。
これらの定着モード変更機構510における各構成要素は、ギア駆動機構513を除いてY方向に一対設けられている。Y方向に一対の構成要素については、特に必要がない限り一方のみ説明する。ギア駆動機構513は、Y方向の+側のみに設けられている。
図4Aから図6Bに示すように、操作アーム524は、アーム状の部材であり、鋼板等の所定厚さの板材によって形成されている。操作アーム524は、ローラ支持部524Aと、係合支点部524Bと、延在部524Cとを備えている。
ローラ支持部524Aは、軸受を有し、この軸受に加圧ローラ920の第2軸部材922を回転可能に支持している。係合支点部524Bは、ローラ支持部524Aの外周縁からY方向内側に略直角に屈曲するように延出し、フック状に形成されている。係合支点部524Bは、側板501に設けられた係合孔503に係合している。これにより、操作アーム524は、係合孔503を支点として、X−Z平面内で側板501に対して揺動可能となっている。操作アーム524が係合孔503を支点として揺動すると、加圧ローラ920は、加熱ローラ9aに対して接近又は離間する。つまり、操作アーム524は、その揺動により加圧ローラ920を移動可能に支持している。
延在部524Cは、ローラ支持部524Aから所定長さ延在する部分である。延在部524Cの端部には、Z方向の+側に開放した凹状の切り欠き524Dが形成されている。操作アーム524の切り欠き524Dには、操作金具521の縦アーム521Bにおける係合孔521D(後述。図6A,図6B参照)が係合している。
操作金具521について説明する。図4Aから図6Bに示すように、操作金具521は、X方向に延びる横アーム521Aと、Z方向に延びる縦アーム521Bと、を有する。操作金具521は、横アーム521Aと縦アーム521BとがL字状に屈曲した形状を有する。即ち、横アーム521Aと縦アーム521Bとが直交する形状となっている。操作金具521は、鋼板等の所定厚さの板材から形成されている。
横アーム521Aは、後述するモード変更カム515の上側(Z方向の+側)に配置している。横アーム521Aの下面は、モード変更カム515と対向している。横アーム521Aには、貫通孔521Cが形成されている。貫通孔521Cには、プッシュロッド523が貫通して配設されている。横アーム521Aは、第2付勢部材522により、モード変更カム515に向けて(Z方向のマイナス側に向けて)付勢されている。
縦アーム521Bは、係合孔521Dを有する。係合孔521Dには、操作アーム524の切り欠き524Dが係合している。
縦アーム521Bは、係合孔521Dを有する。係合孔521Dには、操作アーム524の切り欠き524Dが係合している。
モード変更カム515について説明する。図4Aから図5Bに示すように、モード変更カム515は、円盤の外周の一部を直線的にカットしたような略半円状に形成されている。モード変更カム515の外周面はカム面となっている。カム面は、弧状部515Aと直線部515Bとからなる。
モード変更カム515は、操作金具521の横アーム521Aに対してZ方向のマイナス側に配置している。モード変更カム515は、テンションローラ930を支持するブッシュ531に対してX方向のマイナス側に配置している。
モード変更カム515は、操作金具521の横アーム521Aに対してZ方向のマイナス側に配置している。モード変更カム515は、テンションローラ930を支持するブッシュ531に対してX方向のマイナス側に配置している。
カム軸部材514は、Y方向に延びており、一対のモード変更カム515を連結する。カム軸部材514は、ギア駆動機構513によって回転駆動される。このカム軸部材514の回転によって、モード変更カム515は、図4A及び図5Aに示すように直線部515BがX方向と平行となる姿勢(通常姿勢)と、図4B及び図5Bに示すように、通常姿勢から直線部515BがZ方向と平行となり且つX方向の+側に位置する姿勢(減圧姿勢)との間で、回転するようになっている。
第2付勢部材522について説明する。図4Aから図6Bに示すように、第2付勢部材522は、所定長さを有するコイルスプリングからなり、後述するプッシュロッド523を内側に配置した状態で配置されている。つまり、第2付勢部材522の内側にプッシュロッド523が挿入されている。第2付勢部材522は、その弾性復帰力により、操作金具521の横アーム521Aを、モード変更カム515に向けて(Z方向のマイナス側に向けて)押圧するように付勢する。
プッシュロッド523について説明する。図4Aから図6Bに示すように、プッシュロッド523は、所定長さを有する軸状の部材からなり、Z方向に沿って延びている。プッシュロッド523の上端部523Aの上面は、後述する規制アーム505によりZ方向のプラス側への移動が規制されている。
プッシュロッド523は、その外側に、第2付勢部材522が配置されると共に、操作金具521の横アーム521Aの貫通孔521C(図6A,図6B参照)に挿通される。また、プッシュロッド523の上端部523Aは、第2付勢部材522がZ方向のプラス側へ移動することを規制する。そのため、第2付勢部材522は、モード変更カム515に向けて移動するように、操作金具521の横アーム521Aを付勢する。
図4Aから図6Bに示すように、規制アーム505は、アーム状の部材からなり、その長手方向の略中央において、一対の側板501の間に架設された保持軸506に可能に支持されている。規制アーム505の下端部は、プッシュロッド523の上端部523Aに当接している。
ギア駆動機構513について説明する。図3A及び図3Bに示すように、ギア駆動機構513は、Y方向の+側の側板501の外面に配設された駆動ギア列513Aと、この駆動ギア列513Aにおける出力ギアと噛み合うカムギア513Bと、ステッピングモータによって構成された駆動源(図示せず)と、を備えている。そして、この駆動源の出力軸に固定されたギアは、駆動ギア列513Aの入力ギアと噛み合っている。これにより、駆動源の回転力は、駆動ギア列513Aを介してカムギア513Bに伝達され、カム軸部材514に連結された一対のモード変更カム515を回転駆動するようになっている。
詳細については後述するが、定着ニップ圧変更部511は、モード変更カム515を回転させることで、加圧ローラ920を加熱ローラ9aに向かう方向又は加熱ローラ9aから離れる方向に移動させて、定着ニップN9のニップ圧を変更させる。
次に、定着ニップ長さ変更部512について説明する、定着ニップ長さ変更部512は、定着ニップ圧変更部511と一部の構成が共通している。例えば、モード変更カム515、ギア駆動機構513及びカム軸部材514は、定着ニップ圧変更部511と共通する構成である。
詳述すると、定着ニップ長さ変更部512は、モード変更カム515と、ギア駆動機構513と、カム軸部材514と、ブッシュ531と、カラー部材532と、第3付勢部材533とを備える。
詳述すると、定着ニップ長さ変更部512は、モード変更カム515と、ギア駆動機構513と、カム軸部材514と、ブッシュ531と、カラー部材532と、第3付勢部材533とを備える。
図4A及び図4Bに示すように、ブッシュ531は、第2軸部材922を回転自在に支持している。ブッシュ531は、Y方向から見て、X方向のプラス側及びマイナス側並びにZ方向のプラス側及びマイナス側に4辺を有する矩形状に形成されている。ブッシュ531は、X方向のマイナス側の辺をモード変更カム515に対向させて配置する。
カラー部材532は、ブッシュ531よりもY方向外側に位置しており、第2軸部材922を回転自在に支持している。カラー部材532は、略円筒状に形成されている。カラー部材532は、側板501に設けられた第1長孔504に挿入されている。第1長孔504はほぼX方向に延びている。
第3付勢部材533は、コイルスプリングを主体として構成されており、第1長孔504の長手方向に沿って配置されている。第3付勢部材533は、カラー部材532をほぼX方向のマイナス側に付勢している。カラー部材532が第3付勢部材533によりほぼX方向のマイナス側に付勢されることで、テンションローラ930は、ほぼX方向のマイナス側に向けて(モード変更カム515に向けて)付勢される。
これにより、ブッシュ531(即ち、ブッシュ531が支持するテンションローラ930)は、モード変更カム515の回転によるそのカム面の変位に従って移動する。つまり、テンションローラ930は、モード変更カム515の回転によってほぼX方向に移動するようになっている。
このようにして、定着ニップ長さ変更部512は、モード変更カム515を回転させることで、テンションローラ930を加熱ローラ9aに向かう方向又は加熱ローラ9aから離れる方向に移動させて、定着ニップN9のニップ長さを変更させる。
このようにして、定着ニップ長さ変更部512は、モード変更カム515を回転させることで、テンションローラ930を加熱ローラ9aに向かう方向又は加熱ローラ9aから離れる方向に移動させて、定着ニップN9のニップ長さを変更させる。
定着モード変更機構510は、その構成要素の一つであるモード変更カム515を利用して、加圧ローラ920及びテンションローラ930を同時に異なる方向に移動させる。
定着ニップ圧変更部511においては、第2付勢部材522は、その付勢力により、操作金具521の横アーム521Aを、モード変更カム515のカム面に向けて押圧させる。これにより、操作金具521のZ方向の位置が規定されると共に、操作金具521に係合した操作アーム524の揺動位置も規定される。その結果、加熱ローラ9aに対する加圧ローラ920の位置が定まる。
定着ニップ圧変更部511においては、第2付勢部材522は、その付勢力により、操作金具521の横アーム521Aを、モード変更カム515のカム面に向けて押圧させる。これにより、操作金具521のZ方向の位置が規定されると共に、操作金具521に係合した操作アーム524の揺動位置も規定される。その結果、加熱ローラ9aに対する加圧ローラ920の位置が定まる。
操作金具521は、モード変更カム515の回転によるモード変更カム515のカム面の変位に対応してZ方向に移動する。操作金具521がZ方向に移動することにより、操作アーム524が揺動する。これにより、操作アーム524に支持される加圧ローラ920の位置が変化する。従って、加熱ローラ9aに対する加圧ローラ920の位置が変化する。これにより、定着ニップN9のニップ圧が変更される。
一方、定着ニップ長さ変更部512においては、第3付勢部材533は、その付勢力により、第2軸部材922及びブッシュ531を介して、カラー部材532をモード変更カム515のカム面に向けて押圧させる。これにより、ブッシュ531のX方向の位置が規定されると共に、ブッシュ531に支持されたテンションローラ930の位置も規定される。その結果、加熱ローラ9aに対するテンションローラ930の位置が定まる。
ブッシュ531は、モード変更カム515の回転によるモード変更カム515のカム面の変位に対応してほぼX方向に移動する。従って、加熱ローラ9aに対するテンションローラ930の位置が変化する。これにより、定着ニップN9のニップ長さが変更される。
ブッシュ531は、モード変更カム515の回転によるモード変更カム515のカム面の変位に対応してほぼX方向に移動する。従って、加熱ローラ9aに対するテンションローラ930の位置が変化する。これにより、定着ニップN9のニップ長さが変更される。
押圧ローラ940の位置変更機構について説明する。押圧ローラ940の位置変更機構は、軸受部材541と第4付勢部材542とを有する。軸受部材541は、押圧ローラ940の第4軸部材942を回転可能に支持する。第4付勢部材542は、コイルスプリングからなり、軸受部材541をX方向の+側に付勢する。これにより、定着モードによる回転ベルト9bの位置の変更に拘わらず、押圧ローラ940は、回転ベルト9bにおける加圧ローラ920とテンションローラ930との間の加熱ローラ9aに対向しない外周面を押圧し、回転ベルト9bに所定の張力を付与することができる。
次に、定着モード変更機構510の制御に係る構成について説明する。
図8に示すように、定着モード変更制御部970は、定着ニップ圧変更制御部971と、定着ニップ長さ変更制御部972とを有し、定着モードの変更の制御を行う。
定着ニップ圧変更制御部971は、被転写材Tが筒状物の場合には、ニップ圧を第2ニップ圧にするように定着ニップ圧変更部511に指示する。また、定着ニップ圧変更制御部971は、被転写材Tが筒状物以外の場合には、ニップ圧を第1ニップ圧にするように定着ニップ圧変更部511に指示する。
図8に示すように、定着モード変更制御部970は、定着ニップ圧変更制御部971と、定着ニップ長さ変更制御部972とを有し、定着モードの変更の制御を行う。
定着ニップ圧変更制御部971は、被転写材Tが筒状物の場合には、ニップ圧を第2ニップ圧にするように定着ニップ圧変更部511に指示する。また、定着ニップ圧変更制御部971は、被転写材Tが筒状物以外の場合には、ニップ圧を第1ニップ圧にするように定着ニップ圧変更部511に指示する。
定着ニップ長さ変更制御部972は、被転写材Tが筒状物の場合には、ニップ長さを、第2ニップ長さにするように定着ニップ長さ変更部512に指示する。また、定着ニップ長さ変更制御部972は、被転写材Tが筒状物以外の場合には、ニップ長さを第1ニップ長さとするように定着ニップ長さ変更部512に指示する。
定着モード変更制御部970には、プリンタ1の操作パネル580(図8参照)に配設された定着モード選択ボタン581から、定着モード選択情報が入力されるようになっている。そして、定着モード変更制御部970は、定着モード選択ボタン581から入力される定着モード選択情報に基づいて、定着モード変更機構510における定着ニップ圧変更部511及び定着ニップ長さ変更部512を制御する。
次に、本実施形態の定着装置9における定着モードについて詳述する。
モード変更カム515は、前述したように、定着モード変更制御部970により制御される定着モード変更機構510によって回転駆動され、直線部515BがX方向と平行となる通常姿勢(図4A及び図5A参照)と、通常姿勢から90度回転して直線部515BがZ方向と平行となる減圧姿勢(図4B及び図5Bに示す)とに姿勢を変更することができる。
定着装置9においては、モード変更カム515が通常姿勢の場合には、通常定着モードとなり、モード変更カム515が減圧姿勢の場合には、筒状物定着モードとなる。
モード変更カム515は、前述したように、定着モード変更制御部970により制御される定着モード変更機構510によって回転駆動され、直線部515BがX方向と平行となる通常姿勢(図4A及び図5A参照)と、通常姿勢から90度回転して直線部515BがZ方向と平行となる減圧姿勢(図4B及び図5Bに示す)とに姿勢を変更することができる。
定着装置9においては、モード変更カム515が通常姿勢の場合には、通常定着モードとなり、モード変更カム515が減圧姿勢の場合には、筒状物定着モードとなる。
詳述すると、図3A,図4A,図5A、図6A及び図7Aに示すように、モード変更カム515が通常姿勢(通常定着モード)の場合には、モード変更カム515の直線部515Bが操作金具521の横アーム521Aの下面(Z方向のマイナス側の面)と対向する。この状態では、操作金具521は、Z方向の移動範囲のうちで最もマイナス側に位置する。そして、この状態では、操作アーム524は、その揺動範囲のうちで最もZ方向のマイナス側に揺動する。そして、操作アーム524に支持された加圧ローラ920は、その外周面が加熱ローラ9aの外周面に対して最も大きく干渉する通常定着位置に位置することになる。
また、テンションローラ930を支持するブッシュ531は、モード変更カム515の弧状部515Aに対向する。従って、テンションローラ930は、そのX方向の移動範囲のうち最も+側に位置する。
通常定着モードにおける定着ニップN9におけるニップ圧を「第1ニップ圧」ともいう。
また、通常定着モードでは、図7Aに示すように、加圧ローラ920は、加熱ローラ9aの外周面と干渉し、弾性変形する。そして、加圧ローラ920の弾性層の弾性復帰力により、加圧ローラ920は、加圧ローラ920と加熱ローラ9aとの間に介在する回転ベルト9bの表面を加熱ローラ9aの外周面に押圧し、主定着ニップMN(MH1)を形成する。
また、通常定着モードでは、図7Aに示すように、加圧ローラ920は、加熱ローラ9aの外周面と干渉し、弾性変形する。そして、加圧ローラ920の弾性層の弾性復帰力により、加圧ローラ920は、加圧ローラ920と加熱ローラ9aとの間に介在する回転ベルト9bの表面を加熱ローラ9aの外周面に押圧し、主定着ニップMN(MH1)を形成する。
また、回転ベルト9bにおけるテンションローラ930と加圧ローラ920との間の部分は、加圧ローラ920の外周面に巻回する前に(被転写材Tの搬送方向D1の上流側で)、加熱ローラ9aの外周面に所定長さ当接し、その後、加熱ローラ9aと加圧ローラ920との間に導入される。
これにより、主定着ニップMNの上流側に、回転ベルト9bの外面が加熱ローラ9aの外周面に当接する補助定着ニップHN(HN1)が形成される。
通常定着モードにおいて、主定着ニップMNにおける被転写材Tの搬送方向D1のニップ長さを「ニップ長さMN1」ともいう。また、補助定着ニップHNのニップ長さを「ニップ長さHN1」ともいう。ニップ長さMN1とニップ長さHN1とを併せて「第1ニップ長さ」ともいう。
通常定着モードにおいて、主定着ニップMNにおける被転写材Tの搬送方向D1のニップ長さを「ニップ長さMN1」ともいう。また、補助定着ニップHNのニップ長さを「ニップ長さHN1」ともいう。ニップ長さMN1とニップ長さHN1とを併せて「第1ニップ長さ」ともいう。
つまり、加圧ローラ920に押圧されずに回転ベルト9bのみが加熱ローラ9aの外周面に当接する補助定着ニップHN(HH1)と、加圧ローラ920に押圧されて回転ベルト9bが加熱ローラ9aの外周面に密着する主定着ニップMN(MH1)とが連続する、第1ニップ長さを有する定着ニップN9が形成される。
図7Aに示すように、第1ニップ長さを有する定着ニップN9が形成される通常定着モードでは、被転写材Tは、補助定着ニップHNに続いて、主定着ニップMNに導入される。これにより、未定着のトナー画像が形成された(トナーTNが転写された)被転写材Tは、補助定着ニップHNにおいて予め加圧された後、主定着ニップMNにおいて一層大きな圧力で加圧されると共に加熱されることになる。その結果、定着工程において画像の乱れを抑制して、安定した定着作用を行うことができる。
一方、図3B,図4B,図5B、図6B及び図7Bに示すように、モード変更カム515が通常姿勢から減圧姿勢に回転した筒状物定着モードでは、操作金具521は、モード変更カム515の弧状部515AによりZ方向の+側に押圧される。そのため、操作金具521は、第2付勢部材522の付勢力に抗してZ方向の+側に操作され、その移動範囲のうち最もZ方向の+側に位置する。その結果、操作アーム524は、揺動し、加熱ローラ9aの外周面に対する加圧ローラ920の外周面の干渉量が、通常定着モード時よりも少なくなる。つまり、通常定着モードのときよりも、加圧ローラ920の外周面は、加熱ローラ9aの外周面から離間する。
また、筒状物定着モードでは、テンションローラ930に固定されるブッシュ531は、モード変更カム515の直線部515Bに対向する。従って、テンションローラ930は、そのX方向の移動範囲のうち最もマイナス側に位置する。
筒状物定着モードにおける定着ニップN9のニップ圧を「第2ニップ圧」という場合、第2ニップ圧は、通常定着モードにおける第1ニップ圧よりも小さくなる。
また、筒状物定着モードでは、図7Bに示すように、主定着ニップMNのニップ長さMN2及び補助定着ニップHNのニップ長さHN2は、通常定着モードにおける主定着ニップMNのニップ長さMN1及び補助定着ニップHNのニップ長さHN1よりも短くなる(MN2<MN1、HN2<HN1)。
なお、加圧ローラ920及びテンションローラ930が移動しても、回転ベルト9bの外周面が押圧ローラ940により押圧(付勢)されている。そのため、回転ベルト9bの張力は、ほぼ一定に維持される。
また、筒状物定着モードでは、図7Bに示すように、主定着ニップMNのニップ長さMN2及び補助定着ニップHNのニップ長さHN2は、通常定着モードにおける主定着ニップMNのニップ長さMN1及び補助定着ニップHNのニップ長さHN1よりも短くなる(MN2<MN1、HN2<HN1)。
なお、加圧ローラ920及びテンションローラ930が移動しても、回転ベルト9bの外周面が押圧ローラ940により押圧(付勢)されている。そのため、回転ベルト9bの張力は、ほぼ一定に維持される。
なお、前述した加圧ローラ920の外周面が加熱ローラ9aの外周面とほとんど又は全く干渉しない「非干渉位置」は、規制アーム505の揺動操作によって、実現することができる。即ち、規制アーム505を、図4Aの矢印D3で示す方向に揺動させることで、第2付勢部材522が略自由状態に伸長して、操作金具521を押圧しない状態となる。これにより、加圧ローラ920を支持する操作アーム524が自由に揺動可能となって、加圧ローラ920が加熱ローラ9aの外周面を押圧しなくなる。その結果、定着工程の途中で詰まり(JAM)等の搬送不良を生じた被転写材Tを容易に除去することができる。これは、モード変更カム515が通常姿勢又は減圧姿勢のいずれであっても同様である。詳細な説明は省略するが、規制アーム505は、図示しないプリンタカバーの開放に連動して揺動されるように構成されている。これによって詰まり等の被転写材Tの搬送不良が発生した際にプリンタカバーを開放することで、加圧ローラ920を非干渉位置とすることができる。
次に、図1を参照して、本実施形態のプリンタ1の動作について、簡単に説明する。
まず、給紙カセット52に収容された被転写材Tに片面印刷を行う場合について説明する。
給紙カセット52に収容された被転写材Tは、前送りコロ61及び給紙ローラ対81によって第1搬送路L1に送り出され、その後、第1合流部P1及び第1搬送路L1を介して、中間ローラ対82により、レジストローラ対80に搬送される。
レジストローラ対80においては、被転写材Tのスキュー補正や、トナー画像とのタイミング調整が行われる。
まず、給紙カセット52に収容された被転写材Tに片面印刷を行う場合について説明する。
給紙カセット52に収容された被転写材Tは、前送りコロ61及び給紙ローラ対81によって第1搬送路L1に送り出され、その後、第1合流部P1及び第1搬送路L1を介して、中間ローラ対82により、レジストローラ対80に搬送される。
レジストローラ対80においては、被転写材Tのスキュー補正や、トナー画像とのタイミング調整が行われる。
レジストローラ対80から排出された被転写材Tは、第1搬送路L1を介して中間転写ベルト7と2次転写ローラ8との間(2次転写ニップN2)に導入される。そして、被転写材Tには、中間転写ベルト7と2次転写ローラ8との間において、トナー画像が転写される。
その後、被転写材Tは、中間転写ベルト7と2次転写ローラ8との間から排出され、第2搬送路L2を介して、定着装置9における加熱ローラ9aと回転ベルト9bとの間の定着ニップN9に導入される。そして、定着ニップN9においてトナーが溶融し、トナーが被転写材Tに定着される。
その後、被転写材Tは、中間転写ベルト7と2次転写ローラ8との間から排出され、第2搬送路L2を介して、定着装置9における加熱ローラ9aと回転ベルト9bとの間の定着ニップN9に導入される。そして、定着ニップN9においてトナーが溶融し、トナーが被転写材Tに定着される。
次いで、被転写材Tは、第3搬送路L3を通して排紙部50に搬送され、排出ローラ対53により排紙部50から排紙集積部M1に排出される。
このようにして、給紙カセット52に収容された被転写材Tの片面印刷が完了する。
このようにして、給紙カセット52に収容された被転写材Tの片面印刷が完了する。
手差しトレイ65に載置された被転写材Tに片面印刷を行う場合には、手差しトレイ65に載置された被転写材Tは、給紙コロ66によって手差し搬送路Laに送り出され、その後、第1合流部P1及び第1搬送路L1を介して、レジストローラ対80に搬送される。それ以降の動作は、前述した、給紙カセット52に収容された被転写材Tの片面印刷の動作と同様であり、説明を省略する。
次に、両面印刷を行う場合のプリンタ1の動作について説明する。
片面印刷の場合には、前述した通り、片面印刷がされた被転写材Tが、排紙部50から排紙集積部M1に排出されて印刷動作が完了する。
これに対し、両面印刷を行う場合には、片面印刷がされた被転写材Tが、戻し搬送路Lbを介して、片面印刷時とは表裏反転して、レジストローラ対80に再度搬送されることにより、被転写材Tに両面印刷が施される。
片面印刷の場合には、前述した通り、片面印刷がされた被転写材Tが、排紙部50から排紙集積部M1に排出されて印刷動作が完了する。
これに対し、両面印刷を行う場合には、片面印刷がされた被転写材Tが、戻し搬送路Lbを介して、片面印刷時とは表裏反転して、レジストローラ対80に再度搬送されることにより、被転写材Tに両面印刷が施される。
詳述すると、片面印刷がされた被転写材Tが排出ローラ対53により排紙部50から排出されるまでは、前述した片面印刷の動作と同様である。而して、両面印刷の場合には、片面印刷がされた被転写材Tが排出ローラ対53により保持されている状態において、排出ローラ対53の回転を停止させ、逆方向に回転させる。このように排出ローラ対53を逆方向に回転させると、排出ローラ対53に保持されている被転写材Tは、第3搬送路L3を逆方向(排紙部50から第1分岐部Q1に向かう方向)に搬送される。
前述したように、被転写材Tが、第3搬送路L3を逆方向に搬送されると、整流部材58により、被転写材Tは、戻し搬送路Lbへ整流され、その後、第2合流部P2を介して、第1搬送路L1に合流する。ここで、被転写材Tは、片面印刷時とは表裏反転している。
更に、被転写材Tは、レジストローラ対80により前記補正又は前記調整が行われ、第1搬送路L1を介して、感光体ドラム2と2次転写ローラ8との間に導入される。被転写材Tは、戻し搬送路Lbを経由することにより、非印刷面が転写ローラ8に対向するので、非印刷面にトナー画像が転写され、その結果、両面印刷が施される。
次に、定着モード変更制御部970による定着モード変更機構510の制御フローについて、図9を参照しながら説明する。図9は、定着モード変更制御部970による定着モード変更機構510の制御の一例を示すフローチャートである。
画像の形成が開始されると、定着装置9において定着動作の準備が行われる。まず、加圧ローラ920が回転駆動されると共に、加圧ローラ920の回転駆動に伴って、回転ベルト9b、加熱ローラ9a、テンションローラ930が従動回転する。また、ヒータ913への電力の供給が開始される。これにより、ヒータ913が発熱し、ヒータ913による加熱ローラ9aの加熱が開始される。ヒータ913による加熱ローラ9aの加熱が開始されると、加熱ローラ9aの昇温が開始する。加熱ローラ9aに伝達された熱は、回転ベルト9bを介して加圧ローラ920及びテンションローラ930にも伝達される。
また、前述したように、定着モード選択ボタン581を介して入力された定着モード選択情報に基づいて、定着モード変更制御部970は、定着モード変更機構510の駆動(モード変更カム515の回転)を行う。
例えば、定着モード変更制御部970は、定着モード選択ボタン581が操作された状態(ON)の場合には、筒状物定着モードと認識し、定着モード選択ボタン581が操作されていない状態(OFF)の場合には、通常定着モードと認識する。
この制御では、通常定着モードがイニシャルモード(通常モード)であり、筒状物定着モードが指定されない限り、通常定着モードで定着動作を行う。
例えば、定着モード変更制御部970は、定着モード選択ボタン581が操作された状態(ON)の場合には、筒状物定着モードと認識し、定着モード選択ボタン581が操作されていない状態(OFF)の場合には、通常定着モードと認識する。
この制御では、通常定着モードがイニシャルモード(通常モード)であり、筒状物定着モードが指定されない限り、通常定着モードで定着動作を行う。
定着動作の準備が終わった後、ステップST1において、定着モード変更制御部970は、定着モード選択ボタン581が操作されているか否かを判定する。定着モード変更制御部970により定着モード選択ボタン581が操作されている(YES)と判定された場合には、ステップST2へ進む。一方、定着モード変更制御部970により定着モード選択ボタン581が操作されていない(NO)と判定された場合には、ステップST5へ進む。
ステップST2において、定着モード変更制御部970は、定着モード変更機構510におけるギア駆動機構513を駆動して、モード変更カム515を減圧姿勢に回転駆動する。これにより、定着装置9は筒状物定着モードとなる。具体的には、定着ニップN9のニップ圧は、通常定着モードにおける第1ニップ圧よりも小さい第2ニップ圧となる。また、主定着ニップMNのニップ長さMN2及び補助定着ニップHNのニップ長さHN2は、通常定着モードにおける主定着ニップMNのニップ長さMN1及び補助定着ニップHNのニップ長さHN1よりも短くなる。
ステップST3において、定着装置9により被転写材Tへの画像の定着動作が行われる。詳細には、定着装置9は、補助定着ニップHN及び主定着ニップMNを通過する被転写材Tに付着したトナーTNを、ヒータ913から加熱ローラ9aを介してトナーTNに付与された熱によって溶解させる。そして、加圧ローラ920によって回転ベルト9bを介して被転写材Tに圧力を加えることで、トナー画像は、用紙Tに定着される。
ステップST4において、定着モード変更制御部970は、定着モード変更機構510におけるギア駆動機構513を駆動して、モード変更カム515を通常姿勢に回転駆動して、定着装置9を通常定着モードとし、制御を終了する。
また、定着モード選択ボタン581が操作されていない(NO)と判定された場合にはステップST5において、定着装置9により画像の定着動作が行われる。その後、定着モード変更制御部970によるモード変更カム515の姿勢の変更は行われず、制御は終了する。
本実施形態の定着装置9によれば、例えば、次の効果が奏される。
本実施形態における定着装置9は、加熱ローラ9aに対する加圧ローラ920の位置を変更することにより定着ニップN9におけるニップ圧を、第1ニップ圧と第1ニップ圧よりも小さい第2ニップ圧とに変更させる定着ニップ圧変更部511と、加熱ローラ9aに対するテンションローラ930の位置を変更することにより定着ニップN9のニップ長さを、第1ニップ長さと第1ニップ長さよりも短い第2ニップ長さとに変更させる定着ニップ長さ変更部512と、被転写材Tが筒状物の場合にはニップ圧を第2ニップ圧にするように定着ニップ圧変更部511に指示し、被転写材Tが筒状物以外の場合にはニップ圧を第1ニップ圧にするように定着ニップ圧変更部511に指示する定着ニップ圧変更制御部971と、被転写材Tが筒状物の場合にはニップ長さを第2ニップ長さにするように定着ニップ長さ変更部512に指示し、被転写材Tが筒状物以外の場合にはニップ長さを第1ニップ長さにするように定着ニップ長さ変更部512に指示する定着ニップ長さ変更制御部972と、を備える。
本実施形態における定着装置9は、加熱ローラ9aに対する加圧ローラ920の位置を変更することにより定着ニップN9におけるニップ圧を、第1ニップ圧と第1ニップ圧よりも小さい第2ニップ圧とに変更させる定着ニップ圧変更部511と、加熱ローラ9aに対するテンションローラ930の位置を変更することにより定着ニップN9のニップ長さを、第1ニップ長さと第1ニップ長さよりも短い第2ニップ長さとに変更させる定着ニップ長さ変更部512と、被転写材Tが筒状物の場合にはニップ圧を第2ニップ圧にするように定着ニップ圧変更部511に指示し、被転写材Tが筒状物以外の場合にはニップ圧を第1ニップ圧にするように定着ニップ圧変更部511に指示する定着ニップ圧変更制御部971と、被転写材Tが筒状物の場合にはニップ長さを第2ニップ長さにするように定着ニップ長さ変更部512に指示し、被転写材Tが筒状物以外の場合にはニップ長さを第1ニップ長さにするように定着ニップ長さ変更部512に指示する定着ニップ長さ変更制御部972と、を備える。
そのため、本実施形態の定着装置9においては、被転写材Tが筒状物の場合には、被転写材Tが筒状物以外の場合に比して、定着工程における定着ニップN9におけるニップ圧が小さくなると共に、定着ニップのニップ長さが短くなる。従って、封筒などの筒状物に画像の定着を行う際にしわの発生を一層抑制できる。
また、被転写材Tが筒状物以外(用紙など)の場合には、被転写材Tが筒状物の場合に比して、定着工程における定着ニップN9におけるニップ圧が大きくなると共に、定着ニップのニップ長さが長くなる。従って、筒状物以外の被転写材Tへの画像の定着を好適に行うことができる。
また、被転写材Tが筒状物以外(用紙など)の場合には、被転写材Tが筒状物の場合に比して、定着工程における定着ニップN9におけるニップ圧が大きくなると共に、定着ニップのニップ長さが長くなる。従って、筒状物以外の被転写材Tへの画像の定着を好適に行うことができる。
また、本実施形態の定着装置9は、回転ベルト9bにおける加圧ローラ920とテンションローラ930との間の加熱ローラ9aに対向しない外周面を押圧する押圧ローラ940を更に備える。そのため、テンションローラ930の移動による回転ベルト9bの張力変化を抑制でき、回転ベルト9bの張力をほぼ一定に維持することができ、安定した定着作用を行うことができる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の形態で実施することができる。
例えば、前述の実施形態においては、加圧ローラ920(第2回転体)を回転駆動させ、回転ベルト9bを従動回転させているが、これに制限されず、第1回転体を回転駆動させ、回転ベルト9bを従動回転させてもよい。
例えば、前述の実施形態においては、加圧ローラ920(第2回転体)を回転駆動させ、回転ベルト9bを従動回転させているが、これに制限されず、第1回転体を回転駆動させ、回転ベルト9bを従動回転させてもよい。
また、第1回転体として、加熱ローラ9aを用いたが、これに代えて、無端状に形成されたベルトからなる加熱回転体を用いてもよい。
筒状物定着モードにおいては、定着ニップN9は、主定着ニップMNのみを有し、補助定着ニップHNを有していなくてもよい。
筒状物定着モードにおいては、定着ニップN9は、主定着ニップMNのみを有し、補助定着ニップHNを有していなくてもよい。
前記実施形態においては、加圧ローラ920の位置を変更することにより定着ニップN9におけるニップ圧を変更しているが、これに制限されない。加熱ローラ9a(加熱回転体)のみの位置を変更することにより、又は加熱ローラ9a(第1回転体)及び加圧ローラ920(第2回転体)の両方の位置を変更することにより、定着ニップN9におけるニップ圧を変更してもよい。
前記実施形態においては、テンションローラ930の位置を変更することにより定着ニップN9のニップ長さを変更しているが、これに制限されない。加熱ローラ9a(加熱回転体)のみの位置を変更することにより、又は加熱ローラ9a(加熱回転体)及びテンションローラ930(第3回転体)の両方の位置を変更することにより、定着ニップN9のニップ長さを変更してもよい。
前記実施形態においては、定着モード変更機構510は、モード変更カム515を利用して、加圧ローラ920(第2回転体)及びテンションローラ930(第3回転体)を同時に異なる方向に移動させているが、これに制限されない。定着モード変更機構510は、加圧ローラ920(第2回転体)及びテンションローラ930をそれぞれ独立に移動させてもよい。
本発明の画像形成装置の種類は、特に限定がなく、カラーコピー機、プリンタ、ファクシミリ、又はこれらの複合機などであってもよい。
また、被転写材は、用紙又は筒状物に制限されず、例えば、フィルムシートであってもよい。
また、被転写材は、用紙又は筒状物に制限されず、例えば、フィルムシートであってもよい。
1……プリンタ(画像形成装置)、2a,2b,2c,2d……感光体ドラム(像担持体)、8……2次転写ローラ(転写部)、9……定着装置、9a……加熱ローラ(第1回転体)、9b……回転ベルト、16a,16b,16c,16d……現像器、37a,37b,37c,37d……1次転写ローラ(転写部)、511……定着ニップ圧変更部、512……定着ニップ長さ変更部、913……ヒータ、920……加圧ローラ(第2回転体)、930……テンションローラ(第3回転体)、940……押圧ローラ(押圧部材)、951……第1部、952……第2部、971……定着ニップ圧変更制御部、972……定着ニップ長さ変更制御部、J1……第1回転軸、J2……第2回転軸、J3……第3回転軸、N9……定着ニップ、MN……主定着ニップ、HN……補助定着ニップ、T……被転写材(用紙、筒状物)
Claims (4)
- 第1回転軸を中心に回転可能な第1回転体と、
前記第1回転体を加熱するヒータと、
前記第1回転体に対向して配置され、前記第1回転軸に平行な第2回転軸を中心に回転可能な第2回転体と、
前記第1回転軸に平行な第3回転軸を中心に回転可能な第3回転体と、
所定幅を有すると共に環方向に回転可能な環状の回転ベルトであって、前記第2回転体及び前記第3回転体に掛け渡されると共に、前記第1回転体と前記第2回転体とにより挟み込まれる第1部と、前記第1部に連続して形成され前記第1回転体に当接する第2部とを有する回転ベルトと、
前記回転ベルトにおける前記第1部と前記第1回転体における前記第1部に向かい合う部分とにより形成される主定着ニップを少なくとも含み、前記回転ベルトにおける前記第2部と前記第1回転体における前記第2部に向かい合う部分とにより形成され且つ前記主定着ニップに連続して位置する補助定着ニップを形成可能である定着ニップと、
前記第1回転体に対する前記第2回転体の位置を変更することにより前記定着ニップにおけるニップ圧を第1ニップ圧と該第1ニップ圧よりも小さい第2ニップ圧とに変更させる定着ニップ圧変更部と、
前記第1回転体に対する前記第3回転体の位置を変更することにより前記定着ニップのニップ長さを第1ニップ長さと該第1ニップ長さよりも短い第2ニップ長さとに変更させる定着ニップ長さ変更部と、
被転写材が筒状物の場合には前記ニップ圧を前記第2ニップ圧にするように前記定着ニップ圧変更部に指示し、前記被転写材が筒状物以外の場合には前記ニップ圧を前記第1ニップ圧にするように前記定着ニップ圧変更部に指示する定着ニップ圧変更制御部と、
前記被転写材が筒状物の場合には前記ニップ長さを前記第2ニップ長さにするように前記定着ニップ長さ変更部に指示し、前記被転写材が筒状物以外の場合には前記ニップ長さを前記第1ニップ長さにするように前記定着ニップ長さ変更部に指示する定着ニップ長さ変更制御部と、を備える
定着装置。 - 前記定着ニップ長さ変更部は、前記第3回転体を前記第1回転体に向かう方向又は前記第1回転体から離れる方向に移動させることにより前記ニップ長さを変更させる
請求項1に記載の定着装置。 - 前記回転ベルトにおける前記第2回転体と前記第3回転体との間の前記第1回転体に対向しない外周面を押圧する押圧部材を更に備える
請求項1又は2に記載の定着装置。 - 表面に静電潜像が形成される1又は複数の像担持体と、
前記1又は複数の像担持体に形成された静電潜像にトナー画像を現像する現像器と、
前記像担持体に形成されたトナー画像を直接的又は間接的に被転写材に転写する転写部と、
請求項1から3のいずれかに記載の定着装置と、を備える
画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009222905A JP2011070098A (ja) | 2009-09-28 | 2009-09-28 | 定着装置及び画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009222905A JP2011070098A (ja) | 2009-09-28 | 2009-09-28 | 定着装置及び画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011070098A true JP2011070098A (ja) | 2011-04-07 |
Family
ID=44015429
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009222905A Pending JP2011070098A (ja) | 2009-09-28 | 2009-09-28 | 定着装置及び画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2011070098A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9946203B2 (en) * | 2016-09-02 | 2018-04-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fixing device for changing a nip width |
-
2009
- 2009-09-28 JP JP2009222905A patent/JP2011070098A/ja active Pending
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US9946203B2 (en) * | 2016-09-02 | 2018-04-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Fixing device for changing a nip width |
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