JP2019053247A - 加圧機構、定着装置、湾曲補正装置および画像形成装置 - Google Patents

加圧機構、定着装置、湾曲補正装置および画像形成装置 Download PDF

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Masanori Shirai
雅憲 白井
小西 正孝
Masataka Konishi
正孝 小西
研司 金井
Kenji Kanai
研司 金井
昌吾 神谷
Shogo Kamiya
昌吾 神谷
祐一郎 齋藤
Yuichiro Saito
祐一郎 齋藤
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Abstract

【課題】一対の回転体が離間接触する構成において、接触離間方向に交差する方向に移動不能な支持部材で回転体を押して接触させる構成に比べて、接触時に予め設定された接触領域を安定して得ること。【解決手段】第1の支持部材(41)と第2の支持部材(51)の他方に設けられ、位置決め部(43)に接触して、第1の回転体(1)と第2の回転体(11)とが接近、離間する方向に交差する方向の位置決めがされる被位置決め部(53)と、第1の支持部材(41)および第2の支持部材(51)の一方を交差する方向に移動可能に支持すると共に、第1の回転体(1)と第2の回転体(11)とを接触圧力で接触させる接触位置と減圧位置との間で、接近、離間する方向に相対移動させる移動支持部材(61)と、を備えた加圧機構(F)。【選択図】図3

Description

本発明は、加圧機構、定着装置、湾曲補正装置および画像形成装置に関する。
画像形成装置において、媒体に転写された画像を定着する定着装置に関して、以下の特許文献1〜3に記載の技術が従来公知である。
特許文献1としての特開2016−170229号公報には、定着装置(50)において、加熱モジュール(51)を支持するロール支持部材(531)に対して、加圧モジュール(52)を支持するベルト支持部材(532)が回転可能に取り付けられるとともに、引っ張りばね(534)で加圧モジュール(52)を加熱モジュール(51)に押し付け、レバー(535)を操作することで、押し付けを解除する構成が記載されている。
特許文献2としての特開2007−233201号公報には、定着ベルトモジュール(61)に対して、加圧ロール(62)をロッド部材(65a)を被係止部(66a)を中心に移動可能に支持して、コイルスプリング(65c)で所定の圧力で押し付けるとともに、カム部材(65b)で加圧ロール(62)を定着ベルトモジュール(61)から離間可能とする構成が記載されている。
特許文献3としての特開2013−231764号公報には、定着ローラ(51)に対して、加圧ベルト(52)が中心軸(62)を中心として回転可能に支持され、カム(200)を回転させることで、加圧ベルト(52)と定着ローラ(51)を接触、または、離間させる移動装置が記載されている。
特開2016−170229号公報(「0034」−「0035」、図2、図3) 特開2007−233201号公報(「0026」−「0028」、図3) 特開2013−231764号公報(「0038」、図2、図5、図6)
本発明は、一対の回転体が離間接触する構成において、接触離間方向に交差する方向に移動不能な支持部材で回転体を押して接触させる構成に比べて、接触時に予め設定された接触領域を安定して得ることを技術的課題とする。
前記技術的課題を解決するために、請求項1に記載の発明の加圧機構は、
第1の回転体と、
前記第1の回転体に対向する第2の回転体と、
前記第1の回転体を支持する第1の支持部材と、
前記第2の回転体を支持し、前記第1の回転体と前記第2の回転体とが接近、離間するように前記第1の支持部材に対して相対的に移動可能な第2の支持部材と、
前記第1の支持部材と前記第2の支持部材の一方に設けられた位置決め部と、
前記第1の支持部材と前記第2の支持部材の他方に設けられ、前記位置決め部に接触して、前記第1の支持部材と前記第2の支持部材との相対移動方向に交差する方向の位置決めがされる被位置決め部と、
前記第1の支持部材および前記第2の支持部材の一方を、前記交差する方向に移動可能に支持すると共に、前記第1の回転体と前記第2の回転体とを、互いに予め設定された接触圧力で接触させる接触位置と、前記接触圧力よりも圧力を低下させる減圧位置との間で、接近、離間する方向に相対移動させる移動支持部材と、
を備えたことを特徴とする。
前記技術的課題を解決するために、請求項2に記載の発明の加圧機構は、
第1の回転体と、
前記第1の回転体に対向する第2の回転体と、
前記第1の回転体を支持する第1の支持部材と、
前記第2の回転体を支持し、前記第1の回転体と前記第2の回転体とが接近、離間するように前記第1の支持部材に対して相対的に移動可能な第2の支持部材と、
前記第1の支持部材と前記第2の支持部材の一方に設けられた位置決め部と、
前記第1の支持部材と前記第2の支持部材の他方に設けられ、前記位置決め部に接触して、前記第1の支持部材と前記第2の支持部材との相対移動方向に交差する方向の位置決めがされる被位置決め部と、
前記第1の回転体と前記第2の回転体とを接近、離間する方向に相対移動させる支持部材と、
を備え、
前記第1の回転体と前記第2の回転体とが接触しているときは、前記第1の支持部材および前記第2の支持部材が、前記交差する方向に移動できないよう設けられており、前記第1の回転体と前記第2の回転体とが離間しているときは、前記第1の支持部材および前記第2の支持部材の一方が、前記交差する方向に移動可能となるよう設けられていることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の加圧機構において、
複数の前記位置決め部と、
前記位置決め部に対応して複数設けられた前記被位置決め部と、
を備えたことを特徴とする。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の加圧機構において、
前記交差する方向に対して、前記第1の回転体と前記第2の回転体との接触領域を挟んで配置された前記複数の位置決め部、
を備えたことを特徴とする。
請求項5に記載の発明は、請求項3または4に記載の加圧機構において、
前記複数の位置決め部および被位置決め部の中の一組は、凹凸が嵌り込む形状に形成されたことを特徴とする。
請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載の加圧機構において、
回転中心を中心として前記接触位置と前記減圧位置との間を移動可能な前記移動支持部材、
を備えたことを特徴とする。
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の加圧機構において、
前記位置決め部および前記被位置決め部の少なくとも一方が凸形状に形成され、
前記位置決め部および前記被位置決め部の組が複数組設置され、
前記支持部材の回転中心に近い側の前記凸形状の長さが、遠い側の前記凸形状の長さよりも短い、
ことを特徴とする。
請求項8に記載の発明は、請求項1ないし7のいずれかに記載の加圧機構において、
前記第1の回転体と前記第2の回転体の一方が、無端状の帯状部材と、前記帯状部材を内側から支持し且つ前記帯状部材を介して前記第1の回転体と前記第2の回転体の他方を押圧する複数の支持体と、を有し、
前記第1の回転体と前記第2の回転体の他方が、円筒形状の回転体により構成された
ことを特徴とする。
前記技術的課題を解決するために、請求項9に記載の発明の定着装置は、
媒体を加熱する加熱部材により構成された前記第1の回転体と、媒体に圧力を加える加圧部材により構成された前記第2の回転体と、を有し、前記第1の回転体と前記第2の回転体とを接触させる請求項1ないし8のいずれかに記載の加圧機構、
を備えたことを特徴とする。
前記技術的課題を解決するために、請求項10に記載の発明の湾曲補正装置は、
媒体を挟んで回転する前記第1の回転体および前記第2の回転体を有する請求項1ないし8のいずれかに記載の加圧機構、
を備え、媒体を定着する定着装置の下流側に配置され、媒体の湾曲を補正する
ことを特徴とする。
前記技術的課題を解決するために、請求項11に記載の発明の画像形成装置は、
像保持体と、
前記像保持体に潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体の潜像を画像に現像する現像装置と、
前記像保持体に保持された画像を媒体に転写する転写装置と、
媒体に転写された画像を定着させる請求項9に記載の定着装置と、
を備えたことを特徴とする。
前記技術的課題を解決するために、請求項12に記載の発明の画像形成装置は、
像保持体と、
前記像保持体に潜像を形成する潜像形成装置と、
前記像保持体の潜像を画像に現像する現像装置と、
前記像保持体に保持された画像を媒体に転写する転写装置と、
媒体に転写された画像を定着させる定着装置と、
前記定着装置の下流側に配置されて、媒体の湾曲を補正する請求項10に記載の湾曲補正装置と、
を備えたことを特徴とする。
請求項1,2,9,10,11,12に記載の発明によれば、一対の回転体が離間接触する構成において、接触離間方向に交差する方向に移動不能な支持部材で回転体を押して接触させる構成に比べて、接触時に予め設定された接触領域を安定して得ることができる。
請求項3に記載の発明によれば、位置決め部および被位置決め部が1か所の場合に比べて、位置決めの精度を向上させることができる。
請求項4に記載の発明によれば、位置決め部および被位置決め部が接触領域に対して片側に配置されている場合に比べて、位置決めの精度を向上させることができる。
請求項5に記載の発明によれば、位置決め部と被位置決め部が単に接触するだけで嵌り込まない場合に比べて、位置決めを確実に行うことができる。
請求項6に記載の発明によれば、回転体が接触、離間する方向に沿って移動する構成に比べて、必要な空間を減らすことができる。
請求項7に記載の発明によれば、回転中心に近い側の凸形状が、遠い側の凸形状と同一または長い場合に比べて、回転中心を中心とする回転を円滑に行うことができる。
請求項8に記載の発明によれば、無端状の帯状部材及び複数の支持体を使用する場合でも、接触領域を安定して得ることができる。
図1は実施例1の画像形成装置の説明図である。 図2は実施例1の画像形成装置の要部説明図である。 図3は実施例1の定着装置の説明図であり、接触位置に移動した状態の説明図である。 図4は実施例1の定着装置が減圧位置に移動した状態の説明図である。 図5は実施例1の定着装置の作用説明図であり、図5Aはベルト支持フレームが搬送方向上流側に傾斜した状態の説明図、図5Bはベルト支持フレームが搬送方向下流側に傾斜した状態の説明図である。 図6は実施例2の定着装置の説明図である。 図7は実施例3の定着装置の説明図である。
次に図面を参照しながら、本発明の実施の形態の具体例(以下、実施例と記載する)を説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
なお、以下の図面を使用した説明において、理解の容易のために説明に必要な部材以外の図示は適宜省略されている。
図1は実施例1の画像形成装置の説明図である。
図2は実施例1の画像形成装置の要部説明図である。
図1において、本発明の実施例1の画像形成装置の一例としての複写機Uは、装置の本体の一例であって、画像記録装置の一例としてのプリンタ部U1を有する。プリンタ部U1の上部には、読取部の一例であって、画像読取装置の一例としてのスキャナ部U2が支持されている。スキャナ部U2の上部には、原稿の搬送装置の一例としてのオートフィーダU3が支持されている。実施例1のスキャナ部U2には、入力部の一例としてのユーザインタフェースUIが支持されている。前記ユーザインタフェースUIは、操作者が入力をして、複写機Uの操作が可能である。
オートフィーダU3の上部には、媒体の収容容器の一例としての原稿トレイTG1が配置されている。原稿トレイTG1には、複写しようとする複数の原稿Giが重ねて収容可能である。原稿トレイTG1の下方には、原稿の排出部の一例としての原稿の排紙トレイTG2が形成されている。原稿トレイTG1と原稿の排紙トレイTG2との間には、原稿の搬送路U3aに沿って、原稿の搬送ロールU3bが配置されている。
スキャナ部U2の上面には、透明な原稿台の一例としてのプラテンガラスPGが配置されている。実施例1のスキャナ部U2には、プラテンガラスPGの下方に、読取り用の光学系Aが配置されている。実施例1の読取り用の光学系Aは、プラテンガラスPGの下面に沿って、左右方向に移動可能に支持されている。なお、読取り用の光学系Aは、通常時は、図1に示す初期位置に停止している。
読取り用の光学系Aの右方には、撮像部材の一例としての撮像素子CCDが配置されている。撮像素子CCDには、画像処理部GSが電気的に接続されている。
画像処理部GSは、プリンタ部U1の書込回路DLに電気的に接続されている。書込回路DLは、潜像の形成装置の一例としてのLEDヘッドLHy,LHm,LHc,LHkに電気的に接続されている。
各LEDヘッドLHy〜LHkの上方には、像保持体の一例としての感光体ドラムPRy,PRm,PRc,PRkが配置されている。
各感光体ドラムPRy〜PRkには、帯電器の一例としての帯電ロールCRy,CRm,CRc,CRkが対向して配置されている。前記帯電ロールCRy〜CRkには、電源回路Eから帯電電圧が印加される。なお、電源回路Eは、制御部の一例としてのコントローラCにより制御される。前記コントローラCは、画像処理部GSや書込回路DL等との間でも信号の送受信を行って、各種制御を行う。
感光体ドラムPRy〜PRkの回転方向に対して、帯電ロールCRy〜CRkの下流側に設定された書込領域Q1y,Q1m,Q1c,Q1kにおいて、感光体ドラムPRy〜PRkの表面に対して、LEDヘッドLHy〜LHkから書込光が照射される。
感光体ドラムPRy〜PRkの回転方向に対して、書込領域Q1y〜Q1kの下流側に設定された現像領域Q2y,Q2m,Q2c,Q2kには、現像装置Gy,Gm,Gc,Gkが感光体ドラムPRy〜PRkの表面に対向して配置されている。
感光体ドラムPRy〜PRkの回転方向に対して、現像領域Q2y〜Q2kの下流側には、1次転写領域Q3y,Q3m,Q3c,Q3kが設定されている。1次転写領域Q3y〜Q3kでは、中間転写体の一例としての中間転写ベルトBに接触している。また、1次転写領域Q3y,Q3m,Q3c,Q3kにおいて、中間転写ベルトBを挟んで感光体ドラムPRy〜PRkの反対側には、1次転写器の一例としての1次転写ロールT1y,T1m,T1c,T1kが配置されている。
感光体ドラムPRy〜PRkの回転方向に対して、1次転写領域Q3y〜Q3kの下流側には、像保持体の清掃器の一例としてのドラムクリーナCLy,CLm,CLc,CLkが配置されている。
前記感光体ドラムPRy〜PRkの上方には、中間転写装置の一例としてのベルトモジュールBMが配置されている。前記ベルトモジュールBMは、前記中間転写ベルトBを有する。中間転写ベルトBは、駆動部材の一例としての駆動ロールRdと、張架部材の一例としてのテンションロールRtと、蛇行補正部材の一例としてのウォーキングロールRw、従動部材の一例としてのアイドラロールRf、2次転写領域の対向部材の一例としてのバックアップロールT2aと、1次転写ロールT1y,T1m,T1c,T1kと、により回転可能に支持されている。
中間転写ベルトBを挟んでバックアップロールT2aの反対側には、2次転写部材の一例としての2次転写ロールT2bが配置されている。前記バックアップロールT2aと2次転写ロールT2bにより2次転写器T2が構成されている。また、2次転写ロールT2bと中間転写ベルトBとが対向する領域により2次転写領域Q4が形成される。
前記1次転写ロールT1y〜T1k、中間転写ベルトBおよび2次転写器T2等により、感光体ドラムPRy〜PRkに形成された画像を媒体に転写する実施例1の転写装置T1+T2+Bが構成されている。
中間転写ベルトBの回転方向に対して、2次転写領域Q4の下流側には、中間転写体の清掃器の一例としてのベルトクリーナCLbが配置されている。
前記ベルトモジュールBMの上方には、現像剤の収容容器の一例としてのカートリッジKy,Km,Kc,Kkが配置されている。各カートリッジKy〜Kkには、現像装置Gy〜Gkに補給される現像剤が収容されている。前記カートリッジKy〜Kkと現像装置Gy〜Gkとの間は、図示しない現像剤の補給装置により接続されている。
プリンタ部U1の下部には、媒体の収容容器の一例としての給紙トレイTR1〜TR3が配置されている。給紙トレイTR1〜TR3は、案内部材の一例としてのガイドレールGRにより前後方向に着脱可能に支持されている。給紙トレイTR1〜TR3には、媒体の一例としてのシートSが収容されている。
給紙トレイTR1〜TR3の左上方には、媒体の取出部材の一例としてのピックアップロールRpが配置されている。ピックアップロールRpの左方には、捌き部材の一例としての捌きロールRsが配置されている。
各給紙トレイTR1〜TR3の左方には、上方に延びる媒体の搬送路SHが形成されている。搬送路SHには、媒体の搬送部材の一例としての搬送ロールRaが複数配置されている。搬送路SHには、シートSの搬送方向の下流部であり且つ2次転写領域Q4の上流側に、送出部材の一例としてのレジロールRrが配置されている。
2次転写領域Q4の上方には、定着装置Fが配置されている。定着装置Fは、加熱部材の一例としての加熱ロールFhと、加圧部材の一例としての加圧ベルトFpとを有する。加熱ロールFhと加圧ベルトFpとの接触領域により、定着領域Q5が構成されている。
定着装置Fの上方には、湾曲補正部材の一例としてのデカーラDcが配置されている。デカーラDcは、第1の回転体および第2の回転体の一例としての一対のデカールロールDc1,Dc2を有する。デカールロールDc1,Dc2の接触領域により、湾曲補正領域Q6が構成されている。
デカーラDcの斜め上方には、媒体の搬送部材の一例としての排出ローラRhが配置されている。排出ローラRhの右方には、媒体の排出部の一例としての排出トレイTRhが形成されている。
(画像形成動作の説明)
前記原稿トレイTG1に収容された複数の原稿Giは、プラテンガラスPG上の原稿の読み取り位置を順次通過して、原稿の排紙トレイTG2に排出される。
前記オートフィーダU3を使用して自動的に原稿を搬送して複写を行う場合は、読取り用の光学系Aは初期位置に停止した状態で、プラテンガラスPG上の読み取り位置を順次通過する各原稿Giを露光する。
原稿Giを作業者が手でプラテンガラスPG上に置いて複写を行う場合、読取り用の光学系Aが左右方向に移動して、プラテンガラスPG上の原稿が、露光されながら走査される。
原稿Giからの反射光は、読取り用の光学系Aを通って、撮像素子CCDに集光される。前記撮像素子CCDは、撮像面上に集光された原稿の反射光が赤:R、緑:G、青:Bの電気信号に変換される。
画像処理部GSは、撮像素子CCDから入力されるRGBの電気信号を黒:K、イエロー:Y、マゼンタ:M、シアン:Cの画像情報に変換して一時的に記憶する。画像処理部GSは、一時的に記憶した画像情報を予め設定された時期に、潜像形成用の画像情報として書込回路DLに出力する。
なお、原稿画像が単色画像、いわゆる、モノクロの場合は、黒:Kのみの画像情報が書込回路DLに入力される。
前記書込回路DLは、図示しない各色Y,M,C,Kの各駆動回路を有し、入力された画像情報に応じた信号を予め設定された時期に、各色毎に配置されたLEDヘッドLHy〜LHkに出力する。
各感光体ドラムPRy〜PRkの表面は、帯電ロールCRy〜CRkによりに帯電される。LEDヘッドLHy〜LHkは、書込領域Q1y〜Q1kにおいて、感光体ドラムPRy〜PRkの表面に静電潜像を形成する。現像装置Gy〜Gkは、現像領域Q2y〜Q2kにおいて、感光体ドラムPRy〜PRkの表面の静電潜像を、可視像の一例としてのトナー像に現像する。現像装置Gy〜Gkで現像剤が消費されると、消費量に応じて、各カートリッジKy〜Kkから各現像装置Gy〜Gkに現像剤が補給される。
各感光体ドラムPRy〜PRkの表面のトナー像は、1次転写領域Q3y,Q3m,Q3c,Q3kに搬送される。各1次転写ロールT1y〜T1kには、電源回路Eから予め設定された時期にトナーの帯電極性と逆極性の1次転写電圧が印加される。したがって、1次転写領域Q3y〜Q3kにおいて、1次転写電圧により、感光体ドラムPRy〜PRkのトナー像は、中間転写ベルトBに順次重ねて転写される。なお、K色の単色の画像の場合は、K色のトナー像のみが、Kの感光体ドラムPRkから中間転写ベルトBに転写される。
前記各感光体ドラムPRy〜PRk上のトナー像は、前記1次転写ロールT1y,T1m,T1c,T1kにより、中間転写体の一例としての中間転写ベルトBに1次転写される。1次転写後の感光体ドラムPRy〜PRk表面の残留物、付着物は、ドラムクリーナCLy〜CLkで清掃される。清掃された感光体ドラムPRy〜PRkの表面は、帯電ロールCRy〜CRkで再帯電される。
前記各給紙トレイTR1〜TR3のシートSは、予め設定された給紙時期にピックアップロールRpにより取り出される。ピックアップロールRpで取り出されたシートSは、複数枚のシートSが重なった状態で取り出された場合には、捌きロールRsで1枚づつ分離される。捌きロールRsを通過したシートSは、複数の搬送ロールRaにより、レジロールRrに搬送される。
前記レジロールRrは、中間転写ベルトBの表面のトナー像が2次転写領域Q4に移動する時期に合わせて、シートSを送り出す。
レジロールRrから送り出されたシートSには、2次転写領域Q4を通過する際に、2次転写ロールT2bに印加された2次転写電圧により、中間転写ベルトBの表面のトナー像が転写される。
2次転写領域Q4を通過後の中間転写ベルトBの表面は、ベルトクリーナCLbにより残留トナーが除去されて清掃される。
2次転写領域Q4を通過したシートSは、定着領域Q5を通過する際に、定着装置Fによりトナー像が加熱および加圧されて定着される。
定着領域Q5を通過したシートSは、湾曲補正領域Q6を通過する際に、デカーラDcによりシートSの湾曲、反り、いわゆるカールが補正、矯正される。
デカーラDcを通過したシートSは、排出ローラRhで排出トレイTRhに排出される。
(定着装置の説明)
図3は実施例1の定着装置の説明図であり、接触位置に移動した状態の説明図である。
図4は実施例1の定着装置が減圧位置に移動した状態の説明図である。
図1、図3において、実施例1の加圧機構の一例としての定着装置Fでは、加熱ロールFhは、第1の回転体の一例として、中空円筒状のロール本体1を有する。ロール本体1の内部には、熱源の一例としてのヒータ2が収容されている。ヒータ2は、軸方向(シートSの幅方向)に延びており、画像形成時に点灯されて定着領域Q5の温度を予め設定された定着温度に制御する。なお、ロール本体1の端部に、図示しない歯車が支持されており、図示しないモータから駆動が伝達される。
図3において、加圧ベルトFpは、第2の回転体の一例であって、無端帯状部材の一例としてのベルト本体11を有する。ベルト本体11の内部には、定着領域Q5に対応して、支持体の一例としてのパッド21が配置されている。実施例1のパッド21は、接触部の一例として、ベルト本体11の内周面に接触するパッド本体22を有する。パッド本体22は、定着領域Q5の上流側に配置された押圧パッド22aと、下流側に配置された剥離パッド22bとを有する。すなわち、実施例1のパッド本体22は、複数の部材で構成されている。
パッド本体22は、保持部本体の一例としてのホルダ23で支持されている。パッド21はシートSの幅方向に延びている。
また、ベルト本体11の内部には、ベルト本体11の内周面を支持するベルト支持体26,27が配置されている。パッド21およびベルト支持体26,27は、枠体の一例としてのベルトフレーム31に支持されている。ベルトフレーム31は、ベルト本体11の幅方向に対して外側まで延びている。
また、ベルト支持体27には、ベルト本体11の内周面に潤滑剤を塗布する潤滑剤供給部材32が支持されている。潤滑剤供給部材32には、潤滑剤が含浸されている。
図3において、実施例1の加熱ロールFhは、幅方向の両端部が、第1の支持部材の一例としての固定フレーム41に支持されている。固定フレーム41は、位置決め部の一例としてのフランジ部42,43を有する。実施例1のフランジ部42,43は、定着領域Q5を挟んでシートSの搬送方向の上流側および下流側に張り出す形で一対設けられている。シートSの搬送方向の上流側、後述する回転軸61aに近い側のフランジ部43には、凹部の一例としてのV溝43aが形成されている。
実施例1の加圧ベルトFpは、ベルトフレーム31の幅方向の両端部を、第2の支持部材の一例としてのベルト支持フレーム51で支持されている。ベルト支持フレーム51は、フランジ部42,43に対応して、被位置決め部の一例としての凸部52,53が形成されている。実施例1では、シートSの搬送方向下流側の凸部52は、フランジ部42に接触するとともに、シートSの搬送方向の上流側の凸部53は、V溝43aに嵌り込むことが可能に構成されている。
なお、実施例1では、上流側の凸部53の凸形状の長さが、下流側の凸部52の凸形状の長さに比べて短く形成されている。
ベルト支持フレーム51は、移動支持部材の一例としての回転アーム61に支持されている。回転アーム61は、回転軸61aを中心として、定着装置Fの図示しないハウジングに回転可能に支持されている。回転アーム61は、回転軸61aから延びるアーム部61bと、アーム部61bと一体的に回転可能なバネ支持部61cとを有する。バネ支持部61cと、ベルト支持フレーム51とは、連結部材の一例としての連結軸62で連結されている。実施例1の連結軸62は、シートSの搬送方向に対して上流側と下流側に一対配置されている。
連結軸62は、バネ支持部61c側が固定されているとともに、ベルト支持フレーム51は連結軸62に対して軸方向、すなわち、加熱ロールFhと加圧ベルトFpとが対向する方向、接近、離間する方向に沿って移動可能に支持されている。したがって、ベルト支持フレーム51は、回転アーム61に対して、加熱ロールFhと加圧ベルトFpの対向方向に移動可能に支持されている。なお、連結軸62とベルト支持フレーム51との間には、シート搬送方向に沿った方向に隙間、遊び、余裕が無い状態では、現実的にはベルト支持フレーム51が移動できないので、現実的に必要な程度の遊びが形成された状態で支持されている。
連結軸62には、付勢部材の一例としてのコイルバネ63が装着されている。コイルバネ63は、ベルト支持フレーム51を加熱ロールFh側に押す力を作用させる。したがって、ベルト支持フレーム51に支持された加圧ベルトFpと加熱ロールFhとの間の定着領域Q5には、予め設定された定着圧力が作用した状態となる。
回転アーム61は、作動部材の一例としてのカム66に押されて、図3に示す接触位置と、図4に示す減圧位置との間で移動する。したがって、回転アーム61に支持されたベルト支持フレーム51および加圧ベルトFpも、相対移動方向の一例としての回転方向Yaに沿って移動可能である。
図3に示す接触位置では、加熱ロールFhと加圧ベルトFpが所定の定着圧力が作用した状態で接触する。図4に示す減圧位置では、加熱ロールFhと加圧ベルトFpとの接触圧力が定着圧力よりも低い圧力となる。なお、実施例1では、減圧位置では、加熱ロールFhと加圧ベルトFpとが離間しており、接触圧力はゼロとなっているが、減圧位置において完全に離間せず接触圧力が残っている状態とすることも可能である。
(実施例1の作用)
前記構成を備えた実施例1の定着装置Fでは、画像形成動作時には、加熱ロールFhに対して加圧ベルトFpが所定の定着圧力で押し付けられる。また、紙詰まりの発生時には、加熱ロールFhに対して加圧ベルトFpが減圧位置に移動して、加熱ロールFhと加圧ベルトFpとの接触圧力が減圧(ゼロを含む)される。
そして、減圧位置から接触位置に戻る際には、凸部52,53がフランジ部42,43に接触して、加熱ロールFhと加圧ベルトFpの対向方向の位置が位置決めされるとともに、上流側の凸部53とV溝43aとの嵌り合いで、シートSの搬送方向(加熱ロールFhと加圧ベルトFpの対向方向に交差する方向)の位置決めもされる。すなわち、加熱ロールFhと加圧ベルトFpとが接触しているときは、加圧ベルトFpは、シートSの搬送方向に移動できないように支持される。
図5は実施例1の定着装置の作用説明図であり、図5Aはベルト支持フレームが搬送方向上流側に傾斜した状態の説明図、図5Bはベルト支持フレームが搬送方向下流側に傾斜した状態の説明図である。
実施例1の定着装置Fでは、ベルト支持フレーム51は、回転アーム61に対して、2つのコイルバネ63で押された状態で2つの連結軸62で移動可能に支持されている。したがって、上流側のコイルバネ63(63a)と下流側のコイルバネ63(63b)の伸縮率が違った状態となることで、図5A、図5Bに示すように、ベルト支持フレーム51は、回転アーム61に対して、回転方向Yaだけでなく、回転方向Yaに交差する交差方向Ybにも移動可能な構成となっている。すなわち、特に、実施例1の定着装置Fでは、加熱ロールFhと加圧ベルトFpとが離間しているときは、加圧ベルトFpは、交差方向に移動可能となるように支持されている。
従来の構成では、回転アーム61の回転する一方向(回転方向Ya)にのみ移動可能な構成となっており、基本的には、加熱ロールと加圧ベルトとが接触、離間する一方向にのみしか移動できない構成であった。したがって、加熱ロールと加圧ベルトとが接触、離間する際に、部品の精度や組み立て精度や、ロールやベルト、パッドの経時的な損耗で、加熱ロールと加圧ベルトの相対位置がばらつく問題があった。加熱ロールと加圧ベルトの相対位置が、予め設定された位置からばらつくと、定着領域Q5の圧力分布がばらつく。特に、加熱部材と加圧部材がローラどうしであれば、相対位置のバラツキの影響は少ないが、一方または両方がベルト構成の場合には、相対位置がばらつくと、圧力分布に与える影響が大きい。そして、圧力分布がばらつくと、定着不良や、シートSの紙皺や紙詰まりが発生する恐れがある。
これに対して、実施例1の定着装置Fでは、加熱ロールFhに対して加圧ベルトFpが回転アーム61の回転時に回転方向Yaだけでなく、回転方向Yaに交差する交差方向Ybにも移動可能に支持されている。そして、加熱ロールFhが加圧ベルトFpに接触する際には、フランジ部42,43と凸部52,53で、接触、離間方向とシート搬送方向の位置決めがされることで、回転方向Yaと、交差方向Ybの位置決めがされる。したがって、従来の構成に比べて、加熱ロールFhと加圧ベルトFpとの相対的な位置が安定しやすい。すなわち、一対の回転体Fh,Fpが離間接触する構成において、交差方向Ybに移動不能な支持部材で回転体を押して接触させる従来の構成に比べて、接触時に予め設定された定着領域Q5を安定して得ることができる。したがって、定着不良や紙皺、紙詰まりの発生が抑制される。
また、実施例1の定着装置Fでは、回転軸61aに近い側の凸部53が、遠い側の凸部52に比べて、短く形成されている。凸部52,53の長さは、同じ長さにしたり、遠い側の凸部52の長さを短くすることも可能である。しかし、V溝43aと嵌り合う凸部53の長さを長くすると、回転アーム61の回転時、特に、接触位置から減圧位置に向けて移動する際に、凸部53がV溝43aに引っ掛かって、抜けにくい場合がある。したがって、回転軸61aに近い側の凸部53は短くすることが望ましく、実施例1では、凸部53とV溝43aとの引っかかりが低減される。
さらに、実施例1の定着装置Fでは、加熱ロールFhと加圧ベルトFpの接触、離間が、回転軸61aを中心とする回転アーム61で行われる。加熱ロールFhと加圧ベルトFpとが対向する方向に沿って移動させる構成、いわゆるスライド移動させる構成に変更することも可能である。ただし、この構成では、回転する機構よりも、スライド機構を設置する空間や、スライドの前後のための空間が大きくなりやすく、構成も複雑化しやすい。したがって、実施例1では、スライド機構に比べて、省スペース化され、構成も簡素化し易い。
また、実施例1の定着装置Fでは、フランジ部42,43および凸部52,53が複数設けられている。1つのみでも、位置決めは可能であり、1つのみの構成に変更することも可能であるが、複数設けた方が、複数個所で位置決めがされることで位置決めの精度は向上しやすい。
また、フランジ部42,43や凸部52,53が、シートSの搬送方向に対して、定着領域Q5を挟んで配置されている。定着領域Q5に対して上流側または下流側に片寄って配置する構成に変更することも可能である。ただし、片寄って配置されている場合に比べて、定着領域Q5を挟んで配置したほうが、定着領域Q5の両側で位置が決められることとなり、定着領域Q5における位置の精度が向上しやすい。同様に、連結軸62も定着領域Q5を挟んで配置されており、片側に配置されている場合に比べて、位置調整も容易である。
さらに、実施例1の定着装置Fでは、V溝43aと凸部53の嵌り合いで位置決めがされている。したがって、単に接触するだけの構成に比べて、確実に所定の位置に位置決めすることが可能である。
次に本発明の実施例2の説明をするが、この実施例2の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
この実施例は下記の点で、前記実施例1と相違しているが、他の点では前記実施例1と同様に構成される。
図6は実施例2の定着装置の説明図である。
図6において、実施例2の定着装置Fでは、固定フレーム41′にフランジ部42,43が設けられていない。実施例2では、固定フレーム41′の外周面が位置決め部となっている。
また、実施例2のベルト支持フレーム51′では、被位置決め部の一例としての位置決めアーム52′,53′が形成されている。位置決めアーム52′、53′は、固定フレーム41′の外周面を囲むように接触して、位置決めが可能に構成されている。
また、実施例2のベルト支持フレーム51′には、被案内部の一例としての複数の長孔54が形成されている。実施例2の長孔54は、加圧ベルトFpの接触、離間方向に交差する方向であるシートSの搬送方向に沿った方向に延びている。したがって、回転軸61aを中心とする回転方向Yaに交差する交差方向Ybに沿ってベルト支持フレーム51′が移動可能に支持されている。また、長孔54は、シートSの搬送方向に沿って、定着領域Q5を挟んで一対形成されている。
さらに、実施例2の回転アーム61′には、案内部の一例としてのガイドピン64が支持されている。ガイドピン64は、長孔54を貫通している。したがって、ベルト支持フレーム51′は、回転アーム61′に、長孔54に沿って移動可能、且つ、回転軸61aを中心として一体的に回転可能に支持されている。
なお、実施例1では、回転アーム61′は、定着装置Fの図示しないハウジングとの間に支持されたバネ63′で押されている。したがって、バネ63′の力で、回転アーム61′、ベルト支持フレーム51′とともに加圧ベルトFpが加熱ロールFhに定着圧力で押される。
(実施例2の作用)
前記構成を備えた実施例2の定着装置Fでは、実施例1と同様に、ベルト支持フレーム51′および加圧ベルトFpが、回転方向Yaおよび交差方向Ybに沿って移動可能である。よって、加熱ロールFhへの接触、離間する方向だけでなく、シートSの搬送方向に移動可能に構成されている。そして、接触位置では、加圧ベルトFpは、加熱ロールFhに対して、固定フレーム41′と位置決めアーム52′,53′の接触で位置決めされる。
したがって、実施例2の定着装置Fでも、一方向のみにしか移動しない従来の構成に比べて、加熱ロールFhと加圧ベルトFpとの相対的な位置が安定しやすい。よって、定着不良や紙皺、紙詰まりの発生が抑制される。
次に本発明の実施例3の説明をするが、この実施例3の説明において、前記実施例1,2の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
この実施例は下記の点で、前記実施例1,2と相違しているが、他の点では前記実施例1,2と同様に構成される。
図7は実施例3の定着装置の説明図である。
図7において、実施例3の定着装置Fでは、固定フレーム41は、実施例1と同様に、フランジ部42,43を有し、V溝43aを有しない。実施例3のベルト支持フレーム51″では、上流側の凸部53″が実施例1と異なり、下流側の凸部52と同様の形状に形成されている。また、実施例3のベルト支持フレーム51″では、長孔56の形状が実施例2と異なり、定着領域Q5を中心とする部分円弧状に形成されている。
なお、実施例3の回転アーム61′は、実施例2と同様に構成されている。
(実施例3の作用)
前記構成を備えた実施例3の定着装置Fでは、ベルト支持フレーム51″は、定着領域Q5を中心として、弧状に移動可能な状態で回転アーム61′に支持されている。したがって、実施例3のベルト支持フレーム51″も、実施例1,2と同様に、回転方向Yaおよび交差方向Ybに沿って移動可能である。よって、加圧ベルトFpと加熱ロールFhとが接触、離間する方向だけでなく、シートSの搬送方向にも移動可能である。そして、フランジ部42,43と凸部52,53″の突き当てで、長孔56における回転位置が位置決めされる。
したがって、実施例3の定着装置Fでも、一方向のみにしか移動しない従来の構成に比べて、加熱ロールFhと加圧ベルトFpとの相対的な位置が安定しやすい。よって、定着不良や紙皺、紙詰まりの発生が抑制される。
(変更例)
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例(H01)〜(H06)を下記に例示する。
(H01)前記実施例において、画像形成装置の一例としての複写機Uを例示したが、これに限定されず、例えば、プリンタ、FAX、あるいはこれらの複数または全ての機能を有する複合機等により構成することも可能である。
(H02)前記実施例において、複写機Uは、4色の現像剤が使用される構成を例示したが、これに限定されず、例えば、単色の画像形成装置や、3色以下、あるいは、5色以上の多色の画像形成装置にも適用可能である。
(H03)前記実施例において、加熱部材として、ロール構成の加熱ロールFhを例示し、加圧部材としてベルト構成の加圧ベルトFpを例示したが、これに限定されない。両方ともベルト構成としたり、両方ともロール構成とすることも可能である。また、加熱部材がベルト構成で、加圧部材がロール構成とすることも可能である。
(H04)前記実施例において、加圧機構を定着装置Fに適用する構成を例示したがこれに限定されない。例えば、デカーラDcに適用することも可能である。
(H05)前記実施例において、加熱ロールFhを固定し、加圧ベルトFpを移動させる構成を例示したが、これに限定されない。加熱ロールFh側を移動させる構成としたり、両方ともに移動させる構成とすることが可能である。
(H06)前記実施例において、加熱ロールFh側にV溝43aやフランジ部42,43を設け、加圧ベルトFp側に被位置決め部の一例としての凸部52,53,53″を設ける構成を例示したが、これに限定されない。加圧ベルトFp側にV溝43aやフランジ部42,43を設けることも可能である。また、実施例1において、下流側のフランジ部42にもV溝43aを設けることも可能である。さらに、シートSの上流側では、加圧ベルトFp側に凸部を設け、下流側では、加熱ロールFh側に凸部を設けるというように、上流側と下流側で、凹凸の関係が異なる構成とすることも可能である。
1,Dc1…第1の回転体、
11…帯状部材、
11,Dc2…第2の回転体、
21,26,27…支持体、
41,41′…第1の支持部材、
42,43…位置決め部、
51,51′,51″…第2の支持部材、
52,53,52′,53′,53″…被位置決め部、
61,61′…移動支持部材、
Dc…湾曲補正装置、
F…定着装置、
F,Dc…加圧機構、
Gy,Gm,Gc,Gk…現像装置、
LHy,LHm,LHc,LHk…潜像形成装置、
PRy,PRm,PRc,PRk…像保持体、
S…媒体、
T1+T2+B…転写装置、
U…画像形成装置。

Claims (12)

  1. 第1の回転体と、
    前記第1の回転体に対向する第2の回転体と、
    前記第1の回転体を支持する第1の支持部材と、
    前記第2の回転体を支持し、前記第1の回転体と前記第2の回転体とが接近、離間するように前記第1の支持部材に対して相対的に移動可能な第2の支持部材と、
    前記第1の支持部材と前記第2の支持部材の一方に設けられた位置決め部と、
    前記第1の支持部材と前記第2の支持部材の他方に設けられ、前記位置決め部に接触して、前記第1の支持部材と前記第2の支持部材との相対移動方向に交差する方向の位置決めがされる被位置決め部と、
    前記第1の支持部材および前記第2の支持部材の一方を、前記交差する方向に移動可能に支持すると共に、前記第1の回転体と前記第2の回転体とを、互いに予め設定された接触圧力で接触させる接触位置と、前記接触圧力よりも圧力を低下させる減圧位置との間で、接近、離間する方向に相対移動させる移動支持部材と、
    を備えたことを特徴とする加圧機構。
  2. 第1の回転体と、
    前記第1の回転体に対向する第2の回転体と、
    前記第1の回転体を支持する第1の支持部材と、
    前記第2の回転体を支持し、前記第1の回転体と前記第2の回転体とが接近、離間するように前記第1の支持部材に対して相対的に移動可能な第2の支持部材と、
    前記第1の支持部材と前記第2の支持部材の一方に設けられた位置決め部と、
    前記第1の支持部材と前記第2の支持部材の他方に設けられ、前記位置決め部に接触して、前記第1の支持部材と前記第2の支持部材との相対移動方向に交差する方向の位置決めがされる被位置決め部と、
    前記第1の回転体と前記第2の回転体とを接近、離間する方向に相対移動させる支持部材と、
    を備え、
    前記第1の回転体と前記第2の回転体とが接触しているときは、前記第1の支持部材および前記第2の支持部材が、前記交差する方向に移動できないよう設けられており、前記第1の回転体と前記第2の回転体とが離間しているときは、前記第1の支持部材および前記第2の支持部材の一方が、前記交差する方向に移動可能となるよう設けられていることを特徴とする加圧機構。
  3. 複数の前記位置決め部と、
    前記位置決め部に対応して複数設けられた前記被位置決め部と、
    を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載の加圧機構。
  4. 前記交差する方向に対して、前記第1の回転体と前記第2の回転体との接触領域を挟んで配置された前記複数の位置決め部、
    を備えたことを特徴とする請求項3に記載の加圧機構。
  5. 前記複数の位置決め部および被位置決め部の中の一組は、凹凸が嵌り込む形状に形成されたことを特徴とする請求項3または4に記載の加圧機構。
  6. 回転中心を中心として前記接触位置と前記減圧位置との間を移動可能な前記移動支持部材、
    を備えたことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の加圧機構。
  7. 前記位置決め部および前記被位置決め部の少なくとも一方が凸形状に形成され、
    前記位置決め部および前記被位置決め部の組が複数組設置され、
    前記支持部材の回転中心に近い側の前記凸形状の長さが、遠い側の前記凸形状の長さよりも短い、
    ことを特徴とする請求項6に記載の加圧機構。
  8. 前記第1の回転体と前記第2の回転体の一方が、無端状の帯状部材と、前記帯状部材を内側から支持し且つ前記帯状部材を介して前記第1の回転体と前記第2の回転体の他方を押圧する複数の支持体と、を有し、
    前記第1の回転体と前記第2の回転体の他方が、円筒形状の回転体により構成された
    ことを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の加圧機構。
  9. 媒体を加熱する加熱部材により構成された前記第1の回転体と、媒体に圧力を加える加圧部材により構成された前記第2の回転体と、を有し、前記第1の回転体と前記第2の回転体とを接触させる請求項1ないし8のいずれかに記載の加圧機構、
    を備えたことを特徴とする定着装置。
  10. 媒体を挟んで回転する前記第1の回転体および前記第2の回転体を有する請求項1ないし8のいずれかに記載の加圧機構、
    を備え、媒体を定着する定着装置の下流側に配置され、媒体の湾曲を補正する
    ことを特徴とする湾曲補正装置。
  11. 像保持体と、
    前記像保持体に潜像を形成する潜像形成装置と、
    前記像保持体の潜像を画像に現像する現像装置と、
    前記像保持体に保持された画像を媒体に転写する転写装置と、
    媒体に転写された画像を定着させる請求項9に記載の定着装置と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  12. 像保持体と、
    前記像保持体に潜像を形成する潜像形成装置と、
    前記像保持体の潜像を画像に現像する現像装置と、
    前記像保持体に保持された画像を媒体に転写する転写装置と、
    媒体に転写された画像を定着させる定着装置と、
    前記定着装置の下流側に配置されて、媒体の湾曲を補正する請求項10に記載の湾曲補正装置と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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