JP2014142459A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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【課題】第1回転体の表面に近接又は第1回転体の表面から離間する分離部を備え、分離部による第1回転体の表面への損傷を低減することができる定着装置を提供すること。
【解決手段】被転写材Tに転写されたトナー画像を構成するトナーを溶融して被転写材Tに定着させる定着装置9であって、第1回転体9aと、第1回転体9aに対向して配置され第1回転体9aとの間に定着ニップFを形成する第2回転体9bと、先端側が第1回転体9aの表面に近接する近接位置と、該先端側が第1回転体9aの表面から離間する離間位置とに移動可能な分離部96と、分離部96を近接位置又は離間位置に移動させる駆動部99と、第1回転体9a及び/又は第2回転体9bの回転速度に基づいて、分離部96を近接位置又は離間位置に位置させるように駆動部99を制御する制御部982と、を備える。
【選択図】図3
【解決手段】被転写材Tに転写されたトナー画像を構成するトナーを溶融して被転写材Tに定着させる定着装置9であって、第1回転体9aと、第1回転体9aに対向して配置され第1回転体9aとの間に定着ニップFを形成する第2回転体9bと、先端側が第1回転体9aの表面に近接する近接位置と、該先端側が第1回転体9aの表面から離間する離間位置とに移動可能な分離部96と、分離部96を近接位置又は離間位置に移動させる駆動部99と、第1回転体9a及び/又は第2回転体9bの回転速度に基づいて、分離部96を近接位置又は離間位置に位置させるように駆動部99を制御する制御部982と、を備える。
【選択図】図3
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、被転写体としての用紙に画像を形成(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ある。画像形成装置においては、像担持体としての感光体ドラムの表面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り、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、加熱ローラ等の加熱回転体(第1回転体)と、加圧ローラ等の加圧回転体(第2回転体)と、加熱回転体を加熱する加熱部と、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、加圧回転体を加熱回転体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。そして、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。
定着装置においては、定着ニップを通過した用紙を加熱回転体の表面から分離させるために、分離部材(分離部)を備えているのが一般的である。このような分離部材を設けた場合、JAMの発生を抑えることが可能である反面、分離部材の先端が加熱回転体の表面に当接して、加熱回転体の表面に筋模様を付ける等の損傷が生じやすい。
ところで、加圧回転体が加熱回転体に対して圧接又は離間するように移動される構成を有する定着装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載の定着装置においては、加圧回転体が加熱回転体に対して圧接又は離間することに連動して、分離部材を加熱回転体に対して当接(近接)又は離間するように構成されている。
しかし、定着装置においては、加圧回転体が加熱回転体に対して圧接又は離間するように移動される構成でない場合もある。
また、分離部材は、定着ニップを通過した用紙を、加熱回転体(第1回転体)の表面から分離させる。そのため、用紙が定着ニップを通過しない場合には、分離部材を加熱回転体の表面に当接させる必要性はない。従って、用紙が定着ニップを通過する等の場合以外には分離部材を加熱回転体(第1回転体)から離間させて、分離部材(分離部)による加熱回転体(第1回転体)の表面への損傷を低減することができる定着装置が望まれている。
また、分離部材は、定着ニップを通過した用紙を、加熱回転体(第1回転体)の表面から分離させる。そのため、用紙が定着ニップを通過しない場合には、分離部材を加熱回転体の表面に当接させる必要性はない。従って、用紙が定着ニップを通過する等の場合以外には分離部材を加熱回転体(第1回転体)から離間させて、分離部材(分離部)による加熱回転体(第1回転体)の表面への損傷を低減することができる定着装置が望まれている。
本発明は、第1回転体の表面に近接又は第1回転体の表面から離間する分離部を備え、分離部による第1回転体の表面への損傷を低減することができる定着装置を提供することを目的とする。
本発明は、被転写材に転写されたトナー画像を構成するトナーを溶融して前記被転写材に定着させる定着装置であって、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であって、前記第1回転体との間に定着ニップを形成する第2回転体と、前記被転写材の搬送方向における前記定着ニップの下流側に配置され、先端側が前記第1回転体の表面に近接する近接位置と、該先端側が前記第1回転体の表面から離間する離間位置とに移動可能な分離部と、前記分離部を前記近接位置又は前記離間位置に移動させる駆動部と、前記第1回転体及び/又は前記第2回転体の回転速度に基づいて、前記分離部を前記近接位置又は前記離間位置に位置させるように前記駆動部を制御する制御部と、を備える定着装置に関する。
また、前記制御部は、前記第1回転体及び/又は前記第2回転体の回転速度が所定の閾値よりも大きい場合には前記分離部を前記近接位置に位置させるように前記駆動部を制御し、前記第1回転体及び/又は前記第2回転体の回転速度が前記所定の閾値よりも小さい場合には前記分離部を前記離間位置に位置させるように前記駆動部を制御することが好ましい。
また、被転写材が前記定着ニップを通過するときの前記第1回転体及び/又は前記第2回転体の回転速度は、前記所定の閾値よりも大きく、被転写材が前記定着ニップを通過しないときの前記第1回転体及び/又は前記第2回転体の回転速度は、前記所定の閾値よりも小さいことが好ましい。
また、前記駆動部は、所定電圧よりも高い電圧が印加されると前記分離部を前記近接位置に移動させ又は前記近接位置を維持させる駆動機構と、前記第1回転体及び/又は前記第2回転体の回転により発電し且つ前記第1回転体及び/又は前記第2回転体の回転速度が前記所定の閾値よりも大きい場合に前記所定電圧よりも高い電圧を前記駆動機構に印加する発電部と、を有することが好ましい。
また、前記分離部は、前記第1回転軸方向に延びる分離板であり、前記近接位置に位置する場合において、前記第1回転体における被転写材が通過する領域の外側の領域において前記第1回転体の表面に当接する当接部と、前記第1回転体における被転写材が通過する領域において前記第1回転体の表面から所定距離離間して配置される分離板本体と、を有することが好ましい。
前記分離部は、前記近接位置に位置する場合において、前記第1回転体における被転写材が通過する領域において前記第1回転体の表面に当接する分離爪であることが好ましい。
また、本発明は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記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回転体の表面に近接又は第1回転体の表面から離間する分離部を備え、分離部による第1回転体の表面への損傷を低減することができる定着装置を提供することができる。
<第1実施形態>
以下、図面を参照して本発明の第1実施形態を説明する。
図1により、第1実施形態の画像形成装置としてのプリンタ1の全体構造を説明する。図1は、本発明の第1実施形態のプリンタ1の各構成要素の配置を説明するための図である。
以下、図面を参照して本発明の第1実施形態を説明する。
図1により、第1実施形態の画像形成装置としてのプリンタ1の全体構造を説明する。図1は、本発明の第1実施形態のプリンタ1の各構成要素の配置を説明するための図である。
図1に示すように、第1実施形態の画像形成装置としてのプリンタ1は、装置本体Mを備える。装置本体Mは、画像情報に基づいてシート状の被転写材としての用紙Tにトナー画像を形成する画像形成部GKと、用紙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用紙Tを排紙する給排紙部KHとを有する。
装置本体Mの外形は、筐体としてのケース体BDにより構成される。
装置本体Mの外形は、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2と、帯電部10と、露光ユニットとしてのレーザスキャナユニット4と、現像器16と、トナーカートリッジ5と、トナー供給部6と、ドラムクリーニング部11と、除電器12と、転写部としての転写ローラ8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、用紙Tの搬送路Lと、レジストローラ対80と、排紙部50とを備える。
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2の表面に沿って順に、図1において矢印で示した感光体ドラム2の回転方向に沿って上流側から下流側に順に、帯電部10による帯電、レーザスキャナユニット4による露光、現像器16による現像、転写ローラ8による転写、除電器12による除電、及びドラムクリーニング部11によるクリーニングが行われる。
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2の表面に沿って順に、図1において矢印で示した感光体ドラム2の回転方向に沿って上流側から下流側に順に、帯電部10による帯電、レーザスキャナユニット4による露光、現像器16による現像、転写ローラ8による転写、除電器12による除電、及びドラムクリーニング部11によるクリーニングが行われる。
感光体ドラム2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2は、搬送路Lにおける用紙Tの搬送方向に対して直交する方向に延びる回転軸を中心に、図1に示した矢印の方向に回転可能である。感光体ドラム2の表面には、静電潜像が形成され得る。
帯電部10は、感光体ドラム2の表面に対向して配置される。帯電部10は、感光体ドラム2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4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2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4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2の表面を走査露光することで感光体ドラム2の表面に静電潜像を形成することができる。
現像器16は、感光体ドラム2の表面に対向して配置される。現像器16は、感光体ドラム2に形成された静電潜像を単色(通常はブラック)のトナーを用いて現像して、単色のトナー画像を感光体ドラム2の表面に形成する。現像器16は、感光体ドラム2の表面に対向配置された現像ローラ17、トナー攪拌用の攪拌ローラ18等を有している。
トナーカートリッジ5は、現像器16に対応して設けられており、現像器16に対して供給されるトナーを収容する。
トナー供給部6は、トナーカートリッジ5及び現像器16に対応して設けられており、トナーカートリッジ5に収容されたトナーを現像器16に対して供給する。
転写ローラ8は、感光体ドラム2の表面に形成されたトナー画像を用紙Tに転写させる。転写ローラ8は、感光体ドラム2に対して当接した状態で回転可能である。
感光体ドラム2と転写ローラ8との間には、転写ニップNが形成される。転写ニップNにおいて、感光体ドラム2に形成されたトナー画像が用紙Tに転写される。
除電器12は、感光体ドラム2の表面に対向して配置される。
ドラムクリーニング部11は、感光体ドラム2の表面に対向して配置される。
除電器12は、感光体ドラム2の表面に対向して配置される。
ドラムクリーニング部11は、感光体ドラム2の表面に対向して配置される。
定着装置9は、用紙Tに転写されたトナー画像を構成するトナーを溶融及び加圧して、用紙Tに定着させる。
定着装置9の詳細については後述する。
定着装置9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には、用紙Tが積層された状態で載置される載置板60が配置される。載置板60に載置された用紙Tは、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63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には、用紙Tが積層された状態で載置される載置板60が配置される。載置板60に載置された用紙Tは、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63とからなる重送防止機構を備える。
装置本体Mの上部には、排紙部50が設けられる。排紙部50は、第3ローラ対53により用紙Tを装置本体Mの外部に排紙する。排紙部50の詳細については後述する。
用紙Tを搬送する搬送路Lは、カセット給紙部51から転写ニップNまでの第1搬送路L1と、転写ニップN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、第3搬送路L3を上流側から下流側へ搬送する用紙を、表裏反転させて第1搬送路L1に戻す戻し搬送路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、第1ローラ対54a及び第2ローラ対54bを有する。第1ローラ対54aの一方のローラと第2ローラ対54bの一方のローラとは兼用される。
第1搬送路L1の途中(詳細には、第1合流部P1と転写ニップNとの間)には、用紙Tを検出するためのセンサ(不図示)と、用紙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用紙Tの搬送の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。
第3搬送路L3の用紙搬送方向側の端部には、排紙部50が形成される。排紙部50は、装置本体Mの上部に配置される。排紙部50は、第3搬送路L3を搬送される用紙Tを第3ローラ対53によって装置本体Mの外部に排紙する。
排紙部50の開口側には、排紙集積部M1が形成される。排紙集積部M1は、装置本体Mの上面(外面)に設けられている。
なお、各搬送路の所定位置には用紙検出用のセンサ(不図示)が配置される。
なお、各搬送路の所定位置には用紙検出用のセンサ(不図示)が配置される。
次に、本実施形態のプリンタ1の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、第1実施形態のプリンタ1の定着装置9の各構成要素を説明するための断面図である。図3は、図2に示す定着装置9において分離機構部95に関連する構成を説明する図であって、分離板96が近接位置K1に位置する場合を示す図である。図4は、図2に示す定着装置9において分離機構部95に関連する構成を説明する図であって、分離板96が離間位置K2に位置する場合を示す図である。図5は、第1実施形態の分離板96を加熱回転体9aの回転軸方向に直交する方向から視た場合において、分離板96が近接位置K1又は離間位置K2に位置する場合を説明する概念図である。
定着装置9は、用紙Tに転写されたトナー画像を構成するトナーを溶融して用紙Tに定着させる。図2に示すように、定着装置9は、第1回転体としての加熱回転体9aと、加熱回転体9aに圧接(当接)される第2回転体としての加圧ローラ9bと、加熱ユニット70と、分離機構部95と、分離駆動部99と、制御部98と、を備える。
加熱回転体9aは、第1回転軸J1を中心に、第1周方向R1に回転可能である。加熱回転体9aは、後述する加熱ユニット70を用いることで、電磁誘導を利用した電磁誘導加熱(IH;induction heating)により発熱される。
加熱回転体9aは、定着側ローラ92と、定着側ローラ92の外周面を覆うように配置される加熱回転ベルト93と、を備える。
加熱回転体9aは、定着側ローラ92と、定着側ローラ92の外周面を覆うように配置される加熱回転ベルト93と、を備える。
図2に示すように、定着側ローラ92は、円筒状に形成される。定着側ローラ92は、第1回転軸J1を中心に、第1周方向R1に回転可能である。定着側ローラ92は、第1回転軸J1方向に延びている。本実施形態においては、第1周方向R1の接線に直交する直交方向又は第1回転軸J1方向を「用紙幅方向D2」ともいう。用紙幅方向D2と第1回転軸J1方向とは、略一致している。
定着側ローラ92は、定着側ローラ本体921と、第1回転軸J1と同軸の軸部材922と、を有する。定着側ローラ本体921は、円筒状の金属部材と、金属部材の外周面に形成される弾性層と、を有する。
定着側ローラ92の軸部材922は、定着側ローラ本体921の両端部から第1回転軸J1方向の外側それぞれに突出し、定着装置9のケースやその他の部材により回転可能に支持される。これにより、定着側ローラ92は、第1回転軸J1を中心に回転可能となっている。
図2に示すように、加熱回転ベルト93は、その回転軸側から見た場合に環状(無端ベルト状)である。加熱回転ベルト93は、第1周方向R1に回転可能である。加熱回転ベルト93は、定着側ローラ92の外周面を覆うように定着側ローラ92の外周面に沿って配置される。加熱回転ベルト93の内周面には、定着側ローラ92の外周面が当接する。加熱回転ベルト93は、耐熱性を有する。
本実施形態においては、加熱回転ベルト93の基材は、ニッケル等の強磁性材料により形成される。加熱回転ベルト93は、基材の外周面に形成される弾性層と、弾性層の外周面に形成される離型層と、をさらに有する。
加熱回転ベルト93には、後述する誘導コイル71により発生された加熱回転ベルト93を通過する磁束による電磁誘導によって、渦電流(誘導電流)が発生する。加熱回転ベルト93に渦電流が流れることで、加熱回転ベルト93が有する電気抵抗により、加熱回転ベルト93にはジュール熱が発生する。
加圧ローラ9bは、円筒状に形成される。加圧ローラ9bは、加熱回転体9aの垂直方向下方側に且つ加熱回転体9aに対向して配置される。加圧ローラ9bは、用紙幅方向D2(第1回転軸J1)に平行な第2回転軸J2を中心に、第2周方向R2に回転可能である。加圧ローラ9bは、第2回転軸J2方向に延びている。
加圧ローラ9bは、その外周面が加熱回転ベルト93の外周面(外面)に当接するように配置される。加圧ローラ9bは、加熱回転ベルト93を介して定着側ローラ92を押圧するように配置される。加圧ローラ9bは、定着側ローラ92との間に加熱回転ベルト93の一部を挟み込んで、加熱回転ベルト93との間に定着ニップFを形成する。定着ニップFは、用紙Tを挟み込むと共に、用紙Tを搬送する。
加圧ローラ9bは、加圧ローラ本体941と、第2回転軸J2と同軸の軸部材942と、を有する。加圧ローラ本体941は、円筒状の金属部材と、金属部材の外周面に形成される弾性層と、弾性層の外周面に形成される離型層と、を有する。
加圧ローラ9bの軸部材942には、加圧ローラ9bを回転駆動させる回転駆動部995(図3及び図4参照)が接続される。この回転駆動部995により、加圧ローラ9bが第2周方向R2に所定速度で回転駆動されると共に、加圧ローラ9bの回転に従動して、加圧ローラ9bの外周面に当接する加熱回転ベルト93が回転される。加熱回転ベルト93が回転されることにより、加熱回転ベルト93の内周面に当接する定着側ローラ92は、加熱回転ベルト93の回転に従動して回転される。
定着ニップFに搬送される用紙Tは、定着装置9の通紙領域901(図5参照)内を通過して搬送された場合に、トナー画像が定着される。「通紙領域901」とは、用紙Tが定着ニップFに搬送される場合において、定着ニップFに搬送される用紙Tが加熱回転ベルト93と加圧ローラ9bとに挟まれて通過する領域のことである。また、通紙領域901から見て用紙幅方向D2の外側の領域である用紙Tが通過しない領域を「非通紙領域902(図5参照)」という。非通紙領域902は、複数のサイズの用紙Tに対応して形成される。
加熱ユニット70について説明する。図2に示すように、加熱ユニット70は、誘導コイル71と、磁性体コア部72と、を備える。
誘導コイル71は、加熱回転ベルト93の外周面から所定距離だけ離間すると共に、加熱回転ベルト93の外周面に沿って配置される。本実施形態においては、誘導コイル71を、あらかじめ線材を巻き回した形状に形成している。誘導コイル71は、その長手方向が用紙幅方向D2と平行になるように加熱ユニット70に配置される。
誘導コイル71は、加熱回転ベルト93の外周面から所定距離だけ離間すると共に、加熱回転ベルト93の外周面に沿って配置される。本実施形態においては、誘導コイル71を、あらかじめ線材を巻き回した形状に形成している。誘導コイル71は、その長手方向が用紙幅方向D2と平行になるように加熱ユニット70に配置される。
誘導コイル71は、不図示の誘導加熱用回路部に接続される。誘導コイル71には、誘導加熱用回路部から交流電流が印加される。誘導コイル71は、誘導加熱用回路部から交流電流が印加されることにより、加熱回転ベルト93を発熱させるための磁束を発生させる。例えば、誘導コイル71には、周波数が30kHz程度の交流電流が印加される。
誘導コイル71により発生された磁束は、加熱回転ベルト93及び磁性体コア部72(後述)により形成された磁束の経路である磁路に導かれる。
誘導コイル71により発生される磁束は、誘導加熱用回路部(不図示)から交流電流が印加されるため、交流電流のプラス又はマイナスへの周期的な変動により、その大きさ及び方向が変化する。加熱回転ベルト93には、この磁束の変化により誘導電流(渦電流)が発生する。
磁性体コア部72は、図2に示すように、周回方向R3に周回する磁路を形成する。周回方向R3とは、誘導コイル71の内周縁711Aの内側と外周縁711Bの外側とを通り誘導コイル71の線材の部分を囲むように周回する方向である。磁性体コア部72は、誘導コイル71により発生される磁束が通る領域に配置されると共に、強磁性材料を主体として形成されるため、誘導コイル71により発生される磁束の経路である磁路を形成する。
磁性体コア部72は、センターコア部73と、複数のアーチコア部74と、一対のサイドコア部76とを有する。センターコア部73、アーチコア部74及びサイドコア部76は、例えば、フェライト粉末を焼結して成形される強磁性材料からなるフェライト製の磁性体コアを主体として構成される。
センターコア部73は、図2に示すように、誘導コイル71の内周縁711Aの近傍に配置される。センターコア部73は用紙幅方向D2に視た場合に、加熱回転体9aの垂直方向の上方側において、加熱回転体9aの用紙Tの搬送方向D1の略中央に配置される。すなわち、センターコア部73は、誘導コイル71の内周縁の内側の領域である中央領域718に配置されている。
複数のアーチコア部74は、センターコア部73及び誘導コイル71を構成する線材を挟んで加熱回転ベルト93の外周面に対向して配置される。複数のアーチコア部74は、誘導コイル71から離間して配置される。複数のアーチコア部74それぞれは、センターコア部73及び誘導コイル71の上方側の外方において、加熱回転ベルト93の周面に沿うように、用紙Tの搬送方向D1の下流側から上流側にわたって一体的に形成されており、アーチ状に延びている。アーチコア部74は、水平部742と、傾斜部743とを有する。
一対のサイドコア部76は、図2に示すように、磁路の周回方向R3において、加熱回転体9aとアーチコア部74との間における磁路を形成する。一対のサイドコア部76それぞれは、磁路の周回方向R3において、複数のアーチコア部74それぞれに並んで配置される。
図3から図5に示すように、分離機構部95は、分離部としての分離板96を有する。
分離板96は、図3及び図4に示すように、用紙Tの搬送方向D1における定着ニップFの下流側に配置される。分離板96は、板状に形成され、用紙幅方向D2(第1回転軸J1方向)に延びて形成される。分離板96の先端側は、加熱回転体9aの表面に対向して配置される。
分離板96は、図3及び図4に示すように、用紙Tの搬送方向D1における定着ニップFの下流側に配置される。分離板96は、板状に形成され、用紙幅方向D2(第1回転軸J1方向)に延びて形成される。分離板96の先端側は、加熱回転体9aの表面に対向して配置される。
分離板96は、図5に示すように、分離板本体961と、当接部962と、を有する。
分離板本体961は、用紙幅方向D2において、加熱回転体9aにおける通紙領域901(用紙Tが通過する領域)及び非通紙領域902に亘って延びて形成され、加熱回転体9aの表面の通紙領域901に対向する。
当接部962は、分離板96における先端側において用紙幅方向D2の両端部側に形成され、加熱回転体9aの表面の非通紙領域902に対向する。当接部962は、分離板本体961よりも加熱回転体9a側に突出して形成される。
分離板本体961は、用紙幅方向D2において、加熱回転体9aにおける通紙領域901(用紙Tが通過する領域)及び非通紙領域902に亘って延びて形成され、加熱回転体9aの表面の通紙領域901に対向する。
当接部962は、分離板96における先端側において用紙幅方向D2の両端部側に形成され、加熱回転体9aの表面の非通紙領域902に対向する。当接部962は、分離板本体961よりも加熱回転体9a側に突出して形成される。
分離板96は、先端側が加熱回転体9aの表面に近接する近接位置K1(図3参照)、又は、先端側が加熱回転体9aの表面から離間する離間位置K2(図4参照)に移動可能に構成されている。
具体的には、分離板本体961は、先端側とは反対側の基端側の回転軸966を中心に回転可能に構成され、不図示の付勢部材により分離板96の先端側が加熱回転体9aに近づく側に付勢されている。これにより、分離板96は、分離板本体961が回転軸966を中心に回転することにより、近接位置K1(図3参照)又は離間位置K2(図4参照)に移動される。
具体的には、分離板本体961は、先端側とは反対側の基端側の回転軸966を中心に回転可能に構成され、不図示の付勢部材により分離板96の先端側が加熱回転体9aに近づく側に付勢されている。これにより、分離板96は、分離板本体961が回転軸966を中心に回転することにより、近接位置K1(図3参照)又は離間位置K2(図4参照)に移動される。
分離板96が近接位置K1に位置する場合においては、図5に示すように、当接部962は、加熱回転体9aにおける通紙領域901(用紙Tが通過する領域)の外側の非通紙領域902において、加熱回転体9aの表面に当接する。
また、分離板96が近接位置K1に位置する場合においては、図5に示すように、分離板本体961は、加熱回転体9aにおける通紙領域901(用紙Tが通過する領域)において、加熱回転体9aの表面から所定距離離間して配置される。分離板本体961は、分離板96が近接位置K1に位置する場合においては、当接部962が加熱回転体9aの表面に当接することにより加熱回転体9aの表面に近づく側の位置が規制され、当接部962が突出する長さの分だけ加熱回転体9aの表面から所定距離離間する。分離板本体961における加熱回転体9aの表面からの距離は、加熱回転体9aの表面から用紙Tを剥離させることが可能な距離に設定され、当接部962が突出する長さを設定することにより適宜設定することができる。
また、分離板96が近接位置K1に位置する場合においては、図5に示すように、分離板本体961は、加熱回転体9aにおける通紙領域901(用紙Tが通過する領域)において、加熱回転体9aの表面から所定距離離間して配置される。分離板本体961は、分離板96が近接位置K1に位置する場合においては、当接部962が加熱回転体9aの表面に当接することにより加熱回転体9aの表面に近づく側の位置が規制され、当接部962が突出する長さの分だけ加熱回転体9aの表面から所定距離離間する。分離板本体961における加熱回転体9aの表面からの距離は、加熱回転体9aの表面から用紙Tを剥離させることが可能な距離に設定され、当接部962が突出する長さを設定することにより適宜設定することができる。
分離駆動部99は、分離板96を近接位置K1又は離間位置K2に移動させることが可能に構成される。分離駆動部99は、図3及び図4に示すように、駆動機構としてのソレノイド993と、ソレノイド駆動部991と、押圧部材994と、を備える。
ソレノイド993は、ソレノイドコイル(図示せず)を含むソレノイド本体993aと、ソレノイド本体993aからの駆動力を出力する出力軸部993bと、付勢部材993cと、を有して構成される。
出力軸部993bは、進退可能にソレノイド本体591aに保持される。出力軸部993bは、出力軸部993bにおける進行する方向(出力軸部993bが突出する方向)側に付勢部材993cにより付勢される。
出力軸部993bは、ソレノイドコイルへ通電がされていないと、付勢部材993cにより付勢されて、進行する方向(出力軸部993bが突出する方向)側に移動(位置)するように構成される(図4参照)。
出力軸部993bは、非通電状態のソレノイドコイルに対して通電がされると、ソレノイド本体993a内の励磁コイルへの通電により、退行する方向(出力軸部993bが引き込まれる方向)側に移動(位置)するように構成される(図3参照)。
出力軸部993bは、非通電状態のソレノイドコイルに対して通電がされると、ソレノイド本体993a内の励磁コイルへの通電により、退行する方向(出力軸部993bが引き込まれる方向)側に移動(位置)するように構成される(図3参照)。
出力軸部993bの先端には、押圧部材994の先端側に設けられる押圧ピン994bが接続される。押圧部材994は、ソレノイド993の出力軸部993bの移動に連動して押圧ピン994bが移動されて、他端側の回転軸994aを中心に回転される。そして、押圧部材994の押圧ピン994bは、分離板本体961の略中央部を分離機構部95の付勢部材(不図示)の付勢力に抗して押圧することにより、分離板本体961を、回転軸966を中心に回転させる。
ソレノイド駆動部991は、発電部992を有する。発電部992は、加熱回転体9aに接続される。発電部992は、加熱回転体9aの回転により発電する。発電部992は、加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも大きい場合に、所定電圧よりも高い電圧をソレノイド993に印加する。
発電部992により所定電圧よりも高い電圧がソレノイド993に印加されると、ソレノイド993の出力軸部993bは、進行する方向(出力軸部993bが突出する方向)側(図4参照)から、退行する方向(出力軸部993bが引き込まれる方向)側(図3参照)に移動(位置)する。これにより、押圧部材994は、回転軸994aを中心に回転して、分離板本体961から離間する。そして、図3に示すように、分離板本体961においては、加熱回転体9aから離間する側への押圧部材994による押圧が解除される。これにより、分離駆動部99は、分離板96を、離間位置K2(図4参照)から近接位置K1(図3参照)に移動(位置)させる。
以上のように、ソレノイド993は、所定電圧よりも高い電圧が印加されると、分離板96を近接位置K1に移動させ又は近接位置K1を維持させている。
以上のように、ソレノイド993は、所定電圧よりも高い電圧が印加されると、分離板96を近接位置K1に移動させ又は近接位置K1を維持させている。
一方、発電部992により所定電圧よりも低い電圧がソレノイド993に印加されると、ソレノイド993の出力軸部993bは、進行する方向(出力軸部993bが突出する方向)側(図4参照)の位置を維持し、又は、退行する方向(出力軸部993bが引き込まれる方向)側(図3参照)から、進行する方向(出力軸部993bが突出する方向)側(図4参照)に移動(位置)する。これにより、図4に示すように、押圧部材994の押圧ピン994bが分離板本体961を押圧して、分離板96は、加熱回転体9aから離間する側へ移動される。これにより、分離駆動部99は、分離板96を、離間位置K2(図4参照)に移動(位置)させる。
制御部98について説明する。制御部98は、CPU及びメモリを含むマイクロプロセッサ(不図示)により構成される。制御部98において、マイクロプロセッサのメモリには、定着装置9を制御するための各種プログラムが記憶される。また、マイクロプロセッサのメモリには、例えば、閾値に関するデータ等が記憶される。
制御部98は、図3及び図4に示すように、用紙搬送判定部981と、制御部としての分離制御部982と、回転制御部983と、を備える。
制御部98は、図3及び図4に示すように、用紙搬送判定部981と、制御部としての分離制御部982と、回転制御部983と、を備える。
回転制御部983は、用紙Tが定着ニップFを通過するときの加熱回転体9aの回転速度が、所定の閾値よりも大きくなるように、回転駆動部995を制御する。また、回転制御部983は、用紙Tが定着ニップFを通過しないときの加熱回転体9aの回転速度が、所定の閾値よりも小さくなるように、回転駆動部995を制御する。
用紙搬送判定部981は、発電部992により発電される電圧値に基づいて、加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。
ここで、制御部98のマイクロプロセッサのメモリには、加熱回転体9aの回転速度の所定の閾値に対応する発電部992により発電される所定の電圧値が記憶されている。これにより、用紙搬送判定部981は、発電部992により発電される電圧値に基づいて、マイクロプロセッサのメモリに記憶される発電部992により発電される所定の電圧値(加熱回転体9aの回転速度に対応する電圧値)を参照して、加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。
ここで、制御部98のマイクロプロセッサのメモリには、加熱回転体9aの回転速度の所定の閾値に対応する発電部992により発電される所定の電圧値が記憶されている。これにより、用紙搬送判定部981は、発電部992により発電される電圧値に基づいて、マイクロプロセッサのメモリに記憶される発電部992により発電される所定の電圧値(加熱回転体9aの回転速度に対応する電圧値)を参照して、加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。
分離制御部982は、加熱回転体9aの回転速度に基づいて、分離板96を近接位置K1又は離間位置K2に位置させるように分離駆動部99を制御する。
具体的には、分離制御部982は、加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも大きい場合には、定着装置9の定着ニップFに用紙Tが搬送されている状態であると判定して、分離板96を近接位置K1(図3参照)に位置させるように分離駆動部99を制御する。また、分離制御部982は、加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも小さい場合には、定着装置9の定着ニップFに用紙Tが搬送されていない状態であると判定して、分離板96を離間位置K2(図4参照)に位置させるように分離駆動部99を制御する。
具体的には、分離制御部982は、加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも大きい場合には、定着装置9の定着ニップFに用紙Tが搬送されている状態であると判定して、分離板96を近接位置K1(図3参照)に位置させるように分離駆動部99を制御する。また、分離制御部982は、加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも小さい場合には、定着装置9の定着ニップFに用紙Tが搬送されていない状態であると判定して、分離板96を離間位置K2(図4参照)に位置させるように分離駆動部99を制御する。
詳細には、分離制御部982は、用紙搬送判定部981により加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも大きい場合には用紙Tが定着ニップFを搬送されているとして、分離駆動部99を駆動させて、ソレノイド993を動作させて、出力軸部993bを退行する方向(出力軸部993bが引き込まれる方向)側に移動させる(図3参照)。そして、分離板本体961においては、加熱回転体9aから離間する側への押圧部材994による押圧が解除される。これにより、分離板96は、近接位置K1(図3参照)に位置される。
また、分離制御部982は、用紙搬送判定部981により加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも小さい場合には用紙Tが定着ニップFを搬送されていないとして、ソレノイド駆動部991の駆動を停止させて、ソレノイド993の動作を停止させ、出力軸部993bを付勢部材993cにより付勢されて進行する方向(出力軸部993bが突出する方向)側に位置させる(移動させる)(図4参照)。そして、押圧部材994は、分離板本体961を加熱回転体9aから離間する側へ押圧する。これにより、分離板96は、離間位置K2(図4参照)に位置される。
次に、本実施形態の定着装置9を含むプリンタ1の動作について説明する。
まず、プリンタ1の受け付け部(不図示)は、プリンタ1の電源がONの状態において、例えばプリンタ1の外部に配置されている操作部(不図示)が操作されたことに基づいて発生する画像形成指示情報を受け付ける。
まず、プリンタ1の受け付け部(不図示)は、プリンタ1の電源がONの状態において、例えばプリンタ1の外部に配置されている操作部(不図示)が操作されたことに基づいて発生する画像形成指示情報を受け付ける。
次に、プリンタ1は、印刷動作を開始する。
そして、駆動制御部への電力の供給が開始されると、回転駆動部995により加圧ローラ9bが回転駆動される。加熱回転体9aは、加圧ローラ9bの回転駆動に伴って、従動して回転される。
次に、定着装置9は、発熱動作を開始する。
これにより、誘導コイル71には、誘導加熱用回路部(不図示)から交流電流が印加される。誘導コイル71は、加熱回転体9aを発熱させるための磁束を発生させる。
これにより、誘導コイル71には、誘導加熱用回路部(不図示)から交流電流が印加される。誘導コイル71は、加熱回転体9aを発熱させるための磁束を発生させる。
誘導コイル71により発生された磁束は、図2に示すように、加熱回転体9aへ導かれる。加熱回転体9aに導かれた磁束は、磁路としての加熱回転体9a、サイドコア部76、アーチコア部74及びセンターコア部73を通る。
そして、磁路を通過する磁束の大きさと方向が変化することにより、加熱回転体9aには、電磁誘導により渦電流(誘導電流)が発生する。加熱回転体9aには、渦電流が流れることで、加熱回転体9aが有する電気抵抗によりジュール熱が発生する。
次に、加熱回転体9aの回転により、加熱回転体9aの電磁誘導加熱(IH)により発熱された部分は、定着装置9の加熱回転体9aと加圧ローラ9bとにより形成される定着ニップFに向けて順次移動される。定着装置9は、定着ニップFにおいて、所定の温度になるように、誘導加熱用回路部(不図示)を制御している。
そして、トナー画像が形成された用紙Tは、定着装置9の定着ニップFに導入される。定着ニップFにおいて、用紙Tに転写されたトナー像を構成するトナーが溶融し、トナー画像が用紙Tに定着される。
次に、第1実施形態の定着装置9の具体的な動作について、図6を参照しながら説明する。図6は、第1実施形態の定着装置9の動作を示すフローチャートである。
ステップST1において、上述のようにプリンタ1による印刷が開始される。プリンタ1による印刷が開始された直後の状態では、分離板96は、離間位置K2(図4参照)に位置されている。分離板96は、加熱回転体9aの表面から離間して配置されている。
ステップST2において、用紙搬送判定部981は、発電部992により発電される電圧値に基づいて、加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。本実施形態においては、制御部98のマイクロプロセッサのメモリには、加熱回転体9aの回転速度の所定の閾値に対応する発電部992により発電される所定の電圧値が記憶されている。用紙搬送判定部981は、発電部992により発電される電圧値に基づいて、マイクロプロセッサのメモリに記憶される加熱回転体9aの回転速度に対応する発電部992により発電される所定の電圧値を参照して、加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも大きいか否かを判定する。
用紙搬送判定部981は、加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも大きい場合には、定着装置9の定着ニップFに用紙Tが搬送されている状態であると判定して、ステップST3に進む。用紙搬送判定部981は、加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも小さい場合には、定着装置9の定着ニップFに用紙Tが搬送されていない状態であると判定して、ステップST2に戻る。
ステップST3において、分離制御部982は、分離板96を近接位置K1に移動(位置)させるように分離駆動部99を制御する。具体的には、分離制御部982は、加熱回転体9aの回転により発電した発電部992からの所定電圧よりも高い電圧を、ソレノイド993に印加するように、ソレノイド駆動部991(分離駆動部99)を制御する。そのため、ソレノイド993の出力軸部993bは、退行する方向(出力軸部993bが引き込まれる方向)側に移動される(図3参照)。そして、分離板本体961においては、加熱回転体9aから離間する側への押圧部材994による押圧が解除される。これにより、分離板96は、離間位置K2(図4参照)から近接位置K1(図3参照)に移動される。従って、分離板96は、用紙Tが定着ニップFを通過している場合には、分離板96が近接位置K1(図3参照)に移動され、当接部962が非通紙領域902(図5参照)において加熱回転体9aの表面に当接すると共に、分離板本体961が通紙領域901(図5参照)において所定距離離間する。
ここで、分離板96を近接位置K1に位置させると、加熱回転体9aに付着した状態で搬送される用紙Tの先端側は、分離板96の先端側に接触する。このため、分離板96を近接位置K1に位置させることより、用紙Tが加熱回転体9aの表面に付着した状態で定着装置9の定着ニップFに搬送された場合に、用紙Tを加熱回転体9aの表面から分離させることができる。
ステップST4において、用紙搬送判定部981は、発電部992により発電される電圧値に基づいて、加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも小さいか否かを判定する。加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも小さい場合には、定着装置9の定着ニップFに用紙Tが搬送されていない状態であると判定して、ステップST5に進む。加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも大きい場合には、定着装置9の定着ニップFに用紙Tが搬送されている状態であると判定して、ステップST3に戻る。
ステップST5において、分離制御部982は、分離板96を離間位置K2に移動(位置)させるように分離駆動部99を制御する。具体的には、分離制御部982は、加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも小さい場合には、ソレノイド駆動部991の駆動を停止させることにより、ソレノイド993の動作を停止させるように制御する。そのため、ソレノイド993の出力軸部993bは、付勢部材993cにより付勢されて進行する方向(出力軸部993bが突出する方向)側に移動される(図4参照)。これにより、押圧部材994の押圧ピン994bが分離板本体961を押圧して、分離板96は、加熱回転体9aから離間する側へ移動される。このようにして、分離板96は、近接位置K1(図3参照)から離間位置K2(図4参照)に移動される。従って、用紙Tが定着ニップFを通過していない場合には、分離板96は、加熱回転体9aの表面から離間する。
ステップST6において、制御部98は、用紙Tの印刷を継続するか否かを判定する。用紙Tの印刷を継続すると判定された場合には、ステップST2に戻る。用紙Tの印刷を継続しないと判定された場合には、処理は終了する。
第1実施形態のプリンタ1によれば、例えば、以下の効果が奏される。
第1実施形態のプリンタ1においては、用紙Tに転写されたトナー画像を構成するトナーを溶融して用紙Tに定着させる定着装置9であって、加熱回転体9aと、加熱回転体9aに対向して配置され加熱回転体9aとの間に定着ニップFを形成する加圧ローラ9bと、用紙Tの搬送方向D1における定着ニップFの下流側に配置され、先端側が加熱回転体9aの表面に近接する近接位置と、該先端側が加熱回転体9aの表面から離間する離間位置とに移動可能な分離板96と、分離板96を近接位置K1又は離間位置K2に移動させる分離駆動部99と、加熱回転体9aの回転速度に基づいて、分離板96を近接位置K1又は離間位置K2に位置させるように分離駆動部99を制御する分離制御部982と、を備える。
そのため、加熱回転体9aの回転速度に基づいて、分離板96を、加熱回転体9aの表面に近接させる近接位置K1、又は、加熱回転体9aの表面から離間させる離間位置K2に位置させることができる。これにより、分離板96を、加熱回転体9aの回転速度に基づいて、加熱回転体9aの表面から離間させることができる。従って、分離板96による加熱回転体9aの表面の損傷を低減することができる。
第1実施形態のプリンタ1においては、用紙Tに転写されたトナー画像を構成するトナーを溶融して用紙Tに定着させる定着装置9であって、加熱回転体9aと、加熱回転体9aに対向して配置され加熱回転体9aとの間に定着ニップFを形成する加圧ローラ9bと、用紙Tの搬送方向D1における定着ニップFの下流側に配置され、先端側が加熱回転体9aの表面に近接する近接位置と、該先端側が加熱回転体9aの表面から離間する離間位置とに移動可能な分離板96と、分離板96を近接位置K1又は離間位置K2に移動させる分離駆動部99と、加熱回転体9aの回転速度に基づいて、分離板96を近接位置K1又は離間位置K2に位置させるように分離駆動部99を制御する分離制御部982と、を備える。
そのため、加熱回転体9aの回転速度に基づいて、分離板96を、加熱回転体9aの表面に近接させる近接位置K1、又は、加熱回転体9aの表面から離間させる離間位置K2に位置させることができる。これにより、分離板96を、加熱回転体9aの回転速度に基づいて、加熱回転体9aの表面から離間させることができる。従って、分離板96による加熱回転体9aの表面の損傷を低減することができる。
また、第1実施形態のプリンタ1においては、分離制御部982は、加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも大きい場合には分離板96を近接位置K1に位置させるように分離駆動部99を制御し、加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも小さい場合には分離板96を離間位置K2に位置させるように分離駆動部99を制御する。
そのため、加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも大きい場合には、分離板96を近接位置K1に位置させることができる。また、加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも小さい場合には、分離板96を離間位置K2に位置させることができる。これにより、例えば定着装置9の定着ニップFに用紙Tが搬送されていない場合に、分離板96を加熱回転体9aの表面から離間させることができる。従って、分離板96を加熱回転体9aの表面に近接させる必要がある場合にのみ、分離板96を加熱回転体9aの表面に近接させることができる。よって、分離板96による加熱回転体9aの表面の損傷を効率よく低減することができる。
そのため、加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも大きい場合には、分離板96を近接位置K1に位置させることができる。また、加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも小さい場合には、分離板96を離間位置K2に位置させることができる。これにより、例えば定着装置9の定着ニップFに用紙Tが搬送されていない場合に、分離板96を加熱回転体9aの表面から離間させることができる。従って、分離板96を加熱回転体9aの表面に近接させる必要がある場合にのみ、分離板96を加熱回転体9aの表面に近接させることができる。よって、分離板96による加熱回転体9aの表面の損傷を効率よく低減することができる。
また、第1実施形態のプリンタ1においては、分離駆動部99は、所定電圧よりも高い電圧が印加されると分離板96を近接位置K1に移動させ又は近接位置K1を維持させるソレノイド993と、加熱回転体9aの回転により発電し且つ加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも大きい場合に所定電圧よりも高い電圧をソレノイド993に印加する発電部992と、を有する。
そのため、加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも大きい場合に、発電部992により発電された電圧を利用して、ソレノイド993に所定電圧よりも高い電圧を印加することができる。これにより、分離板96を駆動させる駆動部を別途設けることなく、発電部992の発電により分離板96を駆動させることができる。従って、分離板96を移動させる構成を簡易な構成にすることができる。
そのため、加熱回転体9aの回転速度が所定の閾値よりも大きい場合に、発電部992により発電された電圧を利用して、ソレノイド993に所定電圧よりも高い電圧を印加することができる。これにより、分離板96を駆動させる駆動部を別途設けることなく、発電部992の発電により分離板96を駆動させることができる。従って、分離板96を移動させる構成を簡易な構成にすることができる。
また、第1実施形態のプリンタ1においては、分離板96は、加熱回転体9aにおける非通紙領域902において加熱回転体9aの表面に当接する当接部962と、加熱回転体9aにおける通紙領域901において加熱回転体9aの表面から所定距離離間して配置される分離板本体961と、を有する。そのため、分離板96が近接位置K1に位置する場合に、加熱回転体9aの表面の非通紙領域902においては、当接部962が当接する。これにより、分離板本体961は、加熱回転体9aの通紙領域901において、加熱回転体9aに近づく側への位置が規制される。従って、加熱回転体9aの通紙領域901において、分離板96が加熱回転体9aの表面に接触されることが防止される。また、当接部962を加熱回転体9aの表面に当接させて、加熱回転体9aの表面に対する分離板本体961の位置決めを容易に行うことができるため、分離板本体961と加熱回転体9aの表面との間の距離を所定距離にすることが容易である。
<第2実施形態>
次に、第2実施形態の定着装置19について、図7及び図8を参照しながら説明する。なお、第2実施形態の説明にあたって、第1実施形態と同一の構成要件については同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。図7は、第2実施形態のプリンタ1において、定着装置19の分離機構部95Aに関連する構成を説明する図であって、分離爪97が近接位置K1に位置する場合を示す図である。図8は、第2実施形態のプリンタ1において、定着装置19の分離機構部95Aに関連する構成を説明する図であって、分離爪97が離間位置K2に位置する場合を示す図である。
次に、第2実施形態の定着装置19について、図7及び図8を参照しながら説明する。なお、第2実施形態の説明にあたって、第1実施形態と同一の構成要件については同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。図7は、第2実施形態のプリンタ1において、定着装置19の分離機構部95Aに関連する構成を説明する図であって、分離爪97が近接位置K1に位置する場合を示す図である。図8は、第2実施形態のプリンタ1において、定着装置19の分離機構部95Aに関連する構成を説明する図であって、分離爪97が離間位置K2に位置する場合を示す図である。
第2実施形態のプリンタ1は、第1実施形態と比べて、主として、第1実施形態において電磁誘導を利用した電磁誘導加熱(IH;induction heating)により発熱される点に代えて、加熱ローラ19aの内部にヒータ20が配置され、加熱ローラ19aがヒータ20により加熱される点において異なる。
図7及び図8に示すように、本実施形態の定着装置19は、第1回転体としての加熱ローラ19aと、第2回転体としての加圧ローラ19bと、ヒータ20と、分離機構部95Aと、分離駆動部99と、制御部98と、を備える。
加熱ローラ19aは、用紙Tの搬送方向D1と直交する方向(用紙幅方向D2)に延びる回転軸を中心に回転可能に構成される。例えば、加熱ローラ19aは、肉厚が1mm程度のAl(アルミニウム)等の金属ローラの外周面に、肉厚が30μm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)やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素樹脂製の耐熱性フィルムからなる離型層を設けることで構成される。
また、加熱ローラ19aの軸線方向(用紙幅方向D2)の両端部からは、回転軸となる筒状のローラ軸192が突出している。このローラ軸192は、プリンタ1における装置本体Mのケースやその他の部材により回転可能に支持される(図示せず)。
図7及び図8に示すように、加圧ローラ19bは、その外周面が、加熱ローラ19aの外周面に当接するように配置される。加圧ローラ19bは、加熱ローラ19aの軸線と平行な回転軸を中心に回転可能に構成される。詳述すると、加圧ローラ19bは、直径が14mm程度のアルミニウムや鉄等の芯金の外周面に、肉厚5.5mm程度のシリコンゴム等の弾性層を設け、更に、この弾性層の表面に厚み50μm程度のPFAやPTFE等のフッ素樹脂からなる離型層を設けることで構成される。
また、加圧ローラ19bの軸線方向(用紙幅方向D2)の両端部からは、回転軸となるローラ軸191が突出している。このローラ軸191は、プリンタ1における装置本体Mのケースやその他の部材により回転可能に支持される(図示せず)。
上述の加熱ローラ19aのローラ軸191には、加熱ローラ19aを回転駆動させる回転駆動部995(図7及び図8参照)が接続される。この回転駆動部995により、加圧ローラ19bが第2周方向R2に所定速度で回転駆動されると共に、加圧ローラ19bの回転に従動して、加圧ローラ19bの外周面に当接する加熱ローラ19aが回転される。これにより、加熱ローラ19aと加圧ローラ19bとの間に、トナー画像が転写された用紙Tを挟持する定着ニップFが形成される。
図7及び図8に示すように、ヒータ20は、加熱ローラ19aの略回転中心部に配置されている。ヒータ20は、加熱ローラ19aと加圧ローラ19bとの当接部である定着ニップFを加熱する。詳細には、ヒータ20は、加熱ローラ19aの内周面を加熱し、その熱が加熱ローラ19aの外周面に伝熱し、更にその熱が定着ニップFに伝熱する。ヒータ20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る。
このようにして、ヒータ20は、加熱ローラ19aと加圧ローラ19bとの間に挟持されて搬送される用紙Tに加熱ローラ19aを介して熱を付与する。これにより、トナー画像が転写された用紙Tを定着ニップFに搬送し、通過させることで、用紙T上のトナーが溶融して用紙Tに定着される。
分離機構部95Aは、図7及び図8に示すように、分離部としての分離爪97と、ハウジング971と、を有する。
分離爪97は、用紙Tの搬送方向D1における定着ニップFの下流側に配置される。分離爪97は、先端側が加熱回転体9aの表面に近接する近接位置K1(図7参照)と、先端側が加熱回転体9aの表面から離間する離間位置K2(図8参照)とを変更可能に構成されている。分離爪97は、近接位置K1に位置する場合において、加熱ローラ19aにおける通紙領域901(用紙Tが通過する領域)(図5参照)において加熱ローラ19aの表面に当接する。
分離爪97は、加熱回転体9aの軸線方向(用紙幅方向D2)に所定間隔をあけて複数配置される。
分離爪97は、用紙Tの搬送方向D1における定着ニップFの下流側に配置される。分離爪97は、先端側が加熱回転体9aの表面に近接する近接位置K1(図7参照)と、先端側が加熱回転体9aの表面から離間する離間位置K2(図8参照)とを変更可能に構成されている。分離爪97は、近接位置K1に位置する場合において、加熱ローラ19aにおける通紙領域901(用紙Tが通過する領域)(図5参照)において加熱ローラ19aの表面に当接する。
分離爪97は、加熱回転体9aの軸線方向(用紙幅方向D2)に所定間隔をあけて複数配置される。
分離爪97は、基端側から先端側に向かって厚さが徐々に薄くなる形状を有している。分離爪97の略中央において、加熱回転体9aの軸線方向に沿って延びる軸部材972を介してハウジング971に回動可能に接続されている。分離爪97は、不図示の付勢部材により先端側が加熱ローラ19aの表面に近づく側に付勢されている。
ハウジング971は、ソレノイド993の駆動により水平方向に移動可能に構成される。これにより、分離爪97は、ソレノイド993によりハウジング971が水平方向に移動されることにより、近接位置K1又は離間位置K2に移動可能となっている。
分離爪97が近接位置K1に位置する場合には、分離爪97は、加熱ローラ19aの表面に当接する。分離爪97が離間位置K2に位置する場合には、分離爪97は、加熱ローラ19aの表面から離間する。
分離爪97が近接位置K1に位置する場合には、分離爪97は、加熱ローラ19aの表面に当接する。分離爪97が離間位置K2に位置する場合には、分離爪97は、加熱ローラ19aの表面から離間する。
第2実施形態の定着装置19における分離駆動部99及び制御部98の構成は、第1実施形態の定着装置9と同様である。そのため、第2実施形態の説明においては、第1実施形態の説明を適用又は援用して、その説明を省略する。
また、第2実施形態の動作は、第1実施形態において分離板96を有する分離機構部95を動作させるのと同様に、分離爪97を有する分離機構部95Aを動作させる。これにより、分離爪97は、第1実施形態の分離板96と同様に、加熱ローラ19aに当接(近接)する近接位置K1、又は、加熱ローラ19aから離間する離間位置K2に移動される。
第2実施形態においては、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
また、第2実施形態の動作は、第1実施形態において分離板96を有する分離機構部95を動作させるのと同様に、分離爪97を有する分離機構部95Aを動作させる。これにより、分離爪97は、第1実施形態の分離板96と同様に、加熱ローラ19aに当接(近接)する近接位置K1、又は、加熱ローラ19aから離間する離間位置K2に移動される。
第2実施形態においては、第1実施形態と同様の効果を奏することができる。
以上、好適な実施形態について説明したが、本発明は前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、前記第1実施形態においては、分離制御部982は、加熱回転体9aの回転速度に基づいて、分離板96を近接位置K1又は離間位置K2に位置させるように分離駆動部99を制御した。しかし、これに制限されず、分離制御部982は、加圧ローラ9bの回転速度に基づいて、分離板96を近接位置K1又は離間位置K2に位置させるように分離駆動部99を制御するように構成してもよい。
例えば、前記第1実施形態においては、分離制御部982は、加熱回転体9aの回転速度に基づいて、分離板96を近接位置K1又は離間位置K2に位置させるように分離駆動部99を制御した。しかし、これに制限されず、分離制御部982は、加圧ローラ9bの回転速度に基づいて、分離板96を近接位置K1又は離間位置K2に位置させるように分離駆動部99を制御するように構成してもよい。
また、前記第1実施形態においては、発電部992を、加熱回転体9aの回転により発電するように構成したが、これに制限されず、加圧ローラ9bの回転により発電するように構成してもよいし、加熱回転体9a及び加圧ローラ9bの両方の回転により発電するように構成してもよい。
また、前記実施形態においては、分離部(分離板96、分離爪97)を第1回転体(加熱回転体9a、加熱ローラ19a)の表面に対向して配置するように構成したが、これに制限されない。分離部(分離板96、分離爪97)を第2回転体(加圧ローラ9b、19b)の表面に対向して配置するように構成してもよいし、分離部(分離板96、分離爪97)を第1回転体(加熱回転体9a、加熱ローラ19a)の表面及び第2回転体(加圧ローラ9b、19b)の表面の両方に対向して配置するように構成してもよい。
また、前記実施形態においては、駆動機構をソレノイド993により構成したが、これに制限されない。駆動機構は、例えば、カム部材と、カム部材を回転駆動する駆動部とを有して構成され、カム部材を回転駆動することにより、分離部を近接位置又は離間位置に移動させてもよい。
また、前記第1実施形態においては、分離部(分離板96)が近接位置K1に位置する場合に、当接部962を非通紙領域902において加熱回転体9aの表面に当接して配置されるように構成すると共に、分離板本体961を通紙領域901において加熱回転体9aの表面から離間して配置されるように構成した。また、第2実施形態において、分離部(分離爪97)が近接位置K1に位置する場合に、分離爪97を加熱ローラ19aの表面に当接して配置されるように構成した。しかし、これに制限されず、例えば、分離部が近接位置K1に位置する場合に、前記第1実施形態における分離板96の当接部962を加熱回転体9aの表面から離間して配置されるように構成してもよいし、前記第2実施形態における分離爪97を加熱ローラ19aの表面から離間して配置されるように構成してもよい。
前記実施形態においては、分離制御部982は、マイクロプロセッサのメモリに記憶される加熱回転体9aの回転速度に対応する発電部992により発電される電圧値に基づいて、分離板96を近接位置K1又は離間位置K2に位置させるように分離駆動部99を制御する。しかし、これに制限されず、例えば、加熱回転体9aの回転速度を測定する速度センサを設け、分離制御部982は、速度センサにより測定された加熱回転体9aの回転速度に基づいて、分離板96を近接位置K1又は離間位置K2に位置させるように分離駆動部99を制御してもよい。
本発明の画像形成装置の種類は、特に限定がなく、プリンタ以外に、コピー機、ファクシミリ、又はこれらの複合機などであってもよい。
シート状の被転写材は、用紙に制限されず、例えば、フィルムシートであってもよい。
シート状の被転写材は、用紙に制限されず、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)、2……感光体ドラム(像担持体)、8……転写ローラ(転写部)、9、19……定着装置、9a……加熱回転体(第1回転体)、19a……加熱ローラ(第1回転体)、9b、19b……加圧ローラ(第2回転体)、16……現像器、96……分離板(分離部)、97……分離爪(分離部)、99……分離駆動部(駆動部)、982……分離制御部(制御部)、992……発電部、993……ソレノイド(駆動機構)、F……定着ニップ、T……用紙(被転写材)
Claims (7)
- 被転写材に転写されたトナー画像を構成するトナーを溶融して前記被転写材に定着させる定着装置であって、
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であって、前記第1回転体との間に定着ニップを形成する第2回転体と、
前記被転写材の搬送方向における前記定着ニップの下流側に配置され、先端側が前記第1回転体の表面に近接する近接位置と、該先端側が前記第1回転体の表面から離間する離間位置とに移動可能な分離部と、
前記分離部を前記近接位置又は前記離間位置に移動させる駆動部と、
前記第1回転体及び/又は前記第2回転体の回転速度に基づいて、前記分離部を前記近接位置又は前記離間位置に位置させるように前記駆動部を制御する制御部と、を備える定着装置。 - 前記制御部は、前記第1回転体及び/又は前記第2回転体の回転速度が所定の閾値よりも大きい場合には前記分離部を前記近接位置に位置させるように前記駆動部を制御し、前記第1回転体及び/又は前記第2回転体の回転速度が前記所定の閾値よりも小さい場合には前記分離部を前記離間位置に位置させるように前記駆動部を制御する
請求項1に記載の定着装置。 - 被転写材が前記定着ニップを通過するときの前記第1回転体及び/又は前記第2回転体の回転速度は、前記所定の閾値よりも大きく、
被転写材が前記定着ニップを通過しないときの前記第1回転体及び/又は前記第2回転体の回転速度は、前記所定の閾値よりも小さい
請求項2に記載の定着装置。 - 前記駆動部は、所定電圧よりも高い電圧が印加されると前記分離部を前記近接位置に移動させ又は前記近接位置を維持させる駆動機構と、前記第1回転体及び/又は前記第2回転体の回転により発電し且つ前記第1回転体及び/又は前記第2回転体の回転速度が前記所定の閾値よりも大きい場合に前記所定電圧よりも高い電圧を前記駆動機構に印加する発電部と、を有する
請求項1から3のいずれかに記載の定着装置。 - 前記分離部は、前記第1回転軸方向に延びる分離板であり、前記近接位置に位置する場合において、前記第1回転体における被転写材が通過する領域の外側の領域において前記第1回転体の表面に当接する当接部と、前記第1回転体における被転写材が通過する領域において前記第1回転体の表面から所定距離離間して配置される分離板本体と、を有する
請求項1から4のいずれかに記載の定着装置。 - 前記分離部は、前記近接位置に位置する場合において、前記第1回転体における被転写材が通過する領域において前記第1回転体の表面に当接する分離爪である
請求項1から4のいずれかに記載の定着装置。 - 表面に静電潜像が形成される像担持体と、
前記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6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)
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JP2013010300A JP2014142459A (ja) | 2013-01-23 | 2013-01-23 | 定着装置及び画像形成装置 |
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JP (1) | JP2014142459A (ja) |
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JP2018146643A (ja) * | 2017-03-01 | 2018-09-20 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 定着装置及び画像形成装置 |
-
2013
- 2013-01-23 JP JP2013010300A patent/JP2014142459A/ja active Pending
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US10606194B2 (en) | 2017-03-01 | 2020-03-31 | Kyocera Document Solutions Inc. | Fixing device that reduces growth of toner attaching onto separation claw for separating medium from fixing device and image forming apparatus |
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