JP2019124748A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献2には、定着ローラに、ベルトを広く巻きかけて背面から加圧するにあたり、その加圧部材を3分割し、3ケに適切な加圧力分布を付与する構成が開示されている。
本発明の目的は、記録材へ画像を定着させる定着性能を変化させやすい箇所に、熱を受ける熱受け部材を設置する場合に比べ、定着性能の変化を抑えつつ記録材の加熱効率を高められるようにすることにある。
請求項2に記載の発明は、前記対向部分の前記上流側部分と前記第1の加圧体との間には、間隙が設けられ、前記熱受け部材は、前記間隙内に配置されている請求項1に記載の定着装置である。
請求項3に記載の発明は、前記熱受け部材は、前記間隙内に配置されるとともに、前記上流側部分側に寄せられて配置されている請求項2に記載の定着装置である。
請求項4に記載の発明は、前記対向部分の前記第1の加圧体に対向する対向面には、記録材移動方向下流側に配置され前記被押し当て部が設けられた下流側対向面と、当該下流側対向面よりも記録材移動方向上流側に位置し当該下流側対向面との間に間隙を有して配置された上流側対向面とが設けられ、前記熱受け部材は、前記上流側対向面の対向位置に少なくとも設けられている請求項1に記載の定着装置である。
請求項5に記載の発明は、前記熱受け部材は、記録材移動方向下流側に向かって延びるように配置され、延び方向における先端が前記下流側対向面の対向位置まで達している請求項4に記載の定着装置である。
請求項6に記載の発明は、前記熱受け部材は、前記下流側対向面に固定され、前記上流側対向面には固定されていない請求項5に記載の定着装置である。
請求項7に記載の発明は、前記下流側対向面は、記録材移動方向上流側に位置する上流側端部と、記録材移動方向下流側に位置する下流側端部とを有し、前記熱受け部材の前記先端と前記下流側対向面の前記上流側端部との間の距離の方が、当該先端と当該下流側対向面の前記下流側端部との間の距離よりも小さい請求項5に記載の定着装置である。
請求項8に記載の発明は、前記対向部分の前記被押し当て部の対向位置には、前記熱受け部材が設けられていない請求項1に記載の定着装置である。
請求項9に記載の発明は、前記熱受け部材は、記録材移動方向下流側に向かうに従い前記第1の加圧体側に接近するように配置されている請求項1に記載の定着装置である。
請求項10に記載の発明は、記録材への画像形成を行う画像形成手段と、当該画像形成手段により記録材に形成された画像を当該記録材に定着する定着装置と備え、当該定着装置が、請求項1乃至9の何れかに記載の定着装置により構成された画像形成装置である。
請求項2の発明によれば、対向部分の上流側部分と第1の加圧体との間に位置する間隙内に熱受け部材が設けられない場合に比べ、この間隙内の温度を高めることができる。
請求項3の発明によれば、熱受け部材が第1の加圧体側に寄せられて配置されている場合に比べ、記録材移動経路を移動する記録材をより円滑に移動させることができる。
請求項4の発明によれば、下流側対向面の対向位置のみに熱受け部材が設けられる場合に比べ、上流側対向面の対向位置における雰囲気温度を高めることができる。
請求項5の発明によれば、上流側対向面の対向位置のみに熱受け部材が設けられる場合に比べ、記録材の加熱効率を高めることができる。
請求項6の発明によれば、熱受け部材が上流側対向面に固定される場合に比べ、上流側対向面の対向位置における雰囲気温度を高めることができる。
請求項7の発明によれば、熱受け部材の先端と下流側対向面の上流側端部との間の距離の方が、熱受け部材の先端と下流側対向面の下流側端部との間の距離よりも大きい場合に比べ、この先端を被押し当て部からより遠い位置に配置できる。
請求項8の発明によれば、被押し当て部の対向位置に熱受け部材が設けられる場合に比べ、熱受け部材に起因する定着性能の変化を抑えることができる。
請求項9の発明によれば、熱受け部材が記録移動方向下流側に向かうに従い第1の加圧体側に接近しない場合に比べ、第1の加圧体と被押し当て部とが互いに圧接している箇所に向かう記録材をより円滑に移動させることができる。
請求項10の発明によれば、記録材へ画像を定着させる定着性能を変化させやすい箇所に、熱を受ける熱受け部材を設置する場合に比べ、定着性能の変化を抑えつつ記録材の加熱効率を高めることができる。
図1は、画像形成装置1の全体構成図である。
画像形成装置1は、所謂タンデム型のカラープリンタである。画像形成装置1には、画像形成手段の一例としての画像形成部10が設けられている。
また、画像形成装置1には、制御部30、画像処理部35が設けられている。
制御部30は、画像形成装置1に設けられた各機能部を制御する。
画像処理部35は、パーソナルコンピュータ(PC)3や画像読取装置4等からの画像データに対して画像処理を施す。
各画像形成ユニット11は、現像器15(後述)に収納されるトナーを除いて、同様に構成されている。各画像形成ユニット11は、それぞれがイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像(画像)を形成する。
感光体ドラム12は、帯電器200による帯電が行われる。さらに、感光体ドラム12は、LPH300により露光され、感光体ドラム12には、静電潜像が形成される。
さらに、各画像形成ユニット11には、感光体ドラム12に形成された静電潜像を現像する現像器15、感光体ドラム12の表面を清掃するクリーナ(不図示)が設けられている。
また、画像形成部10には、中間転写ベルト20上に転写されたトナー像を用紙Pに一括転写(二次転写)させる二次転写ロール22、用紙Pに転写されたトナー像をこの用紙Pに定着させる定着装置40が設けられている。
そして、例えば、黒(K)色の画像形成ユニット11Kでは、感光体ドラム12が矢印A方向に回転しながら、帯電器200により帯電され、画像処理部35から送信された画像データに基づいて発光するLPH300により露光される。
同様に、画像形成ユニット11Y,11M,11Cでは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色トナー像が形成される。
中間転写ベルト20上に形成されたトナー像は、中間転写ベルト20の移動に伴って二次転写ロール22が位置する箇所(二次転写部T)に搬送される。そして、このトナー像が二次転写部Tに搬送されるタイミングに合わせて、用紙収容部1Bから二次転写部Tへ用紙Pが供給される。
その後、トナー像が静電転写された用紙Pは、中間転写ベルト20から剥離され、定着装置40まで搬送される。
定着装置40では、用紙Pの加圧および加熱が行われる。これにより、用紙P上のトナー像が、この用紙Pに定着される。そして、定着が終了した後の用紙Pは、排出ロール500によって、用紙積載部1Eへ搬送される。
定着装置40には、定着ベルト410を備えた定着ベルトモジュール41が設けられている。また、定着装置40には、この定着ベルトモジュール41に押し当てられる加圧ロール46が設けられている。
定着ベルトモジュール41には、図中右方から搬送されてくる用紙Pに接触する定着ベルト410が設けられている。定着ベルト410は、無端状に形成され、図中時計周り方向に循環移動する。定着ベルト410は、例えば、最外層に位置し用紙Pに接触する離型層と、離型層の一つ内側に位置する弾性層と、この弾性層を支持する基層とにより構成される。
さらに、定着ベルトモジュール41には、定着ベルト410の内側に、定着ベルト410を介して用紙Pを加圧する第2の加圧体の一例としての加圧ユニット412が設けられている。
下流側接触部材412Aは、用紙Pの移動方向下流側に位置し、定着ベルト410の内周面に接触する。
また、下流側接触部材412Aは、その一部(用紙Pの移動方向における下流側に位置する部分)が、定着ベルト410を介して加圧ロール46に押し当てられる。
上流側接触部材412Bは、加圧ロール46から離間した状態で配置され、本実施形態では、上流側接触部材412Bが、加圧ロール46に押し当てられない構成となっている。
さらに、加圧ユニット412には、下流側接触部材412Aおよび上流側接触部材412Bの両者を支持する支持部材(支持フレーム)(不図示)が設けられている。
さらに、加圧ユニット412と定着ベルト410の内周面との間であって、熱受け部材413よりも定着ベルト410側には、加圧ユニット412と定着ベルト410の内周面との間における滑りを良くするためのシート状部材(不図示)が設置されている。
加圧ロール46は、モータ(不図示)から駆動力を受け、図中反時計回り方向に回転する。加圧ロール46が、反時計回り方向に回転すると、定着ベルト410が、加圧ロール46から駆動力を受けて時計回り方向に回転する。
ここで、加圧ロール46は、用紙移動経路R1(記録材移動経路)の一方側に配置され、この一方側から、用紙移動経路R1を移動する用紙Pを加圧する。
一方、定着ベルトモジュール41は、用紙移動経路R1を挟み加圧ロール46とは反対側に配置され、この反対側から、用紙移動経路R1を移動する用紙Pを加圧する。
ところで、回転する部材は必須ではなく、一方側および他方側のそれぞれに配置される部材の一方又は両方を、パッド状の部材など、回転しない部材としてもよい。
図3に示すように、定着ベルトモジュール41に設けられた加圧ユニット412には、加圧ロール46に対向する対向部分48が設けられている。
より具体的には、対向部分48のうちの、用紙Pの移動方向における下流側に位置する部分が、加圧ロール46に押し当てられている。
また、本実施形態の対向部分48は、被押し当て部49よりも用紙Pの移動方向上流側に位置する上流側部分48Aを備える。
本実施形態では、この上流側部分48Aの対向箇所に、熱受け部材413が設けられている。
さらに、熱受け部材413は、対向部分48のうちの、被押し当て部49よりも上流側に位置する上流側部分48Aの対向箇所に配置されている。
さらに、熱受け部材413は、用紙移動経路R1に沿うように配置され、用紙Pの移動方向における上流側に、上流側端部413Aを備え、また、用紙Pの移動方向における下流側に、下流側端部413Bを備える。
言い換えると、対向部分48の上流側部分48Aは、加圧ロール46から離間した状態で配置され、対向部分48の上流側部分48Aと加圧ロール46との間には、間隙Gが存在する。
そして、本実施形態では、この間隙G内に、熱受け部材413が設置されている。
より具体的には、熱受け部材413は、上流側部分48Aに固定され、加圧ロール46側ではなく、上流側部分48A側に寄せられた状態で配置されている。さらに具体的には、熱受け部材413は、上流側部分48Aに密着した状態で配置されている。
このように、熱受け部材413を上流側部分48A側に寄せると、熱受け部材413が加圧ロール46側に寄っている場合に比べ、熱受け部材413と加圧ロール46との間を通る用紙Pがより円滑に移動する。
ここで、本実施形態のように、用紙移動経路R1を挟み加圧ロール46の対向位置に熱受け部材413を設けると、加圧ロール46側からの熱を、熱受け部材413が受ける形となる。
ここで、熱受け部材413とは、熱源である加圧ロール46側から放射される熱が達する箇所に設置され、放射されるこの熱を受ける部材を指す。
下流側対向面51は、下流側接触部材412Aが有する面のうちの、加圧ロール46側に位置する面により構成されている。
また、本実施形態では、この下流側対向面51に、被押し当て部49が設けられている。
さらに、下流側対向面51は、用紙Pの移動方向上流側に、上流側端部51Aを有する。また、用紙Pの移動方向下流側に、下流側端部51Bを有する。
そして、本実施形態では、下流側対向面51のうちの、この離間している部分に、接着によって、熱受け部材413が固定されている。
より具体的には、下流側対向面51と熱受け部材413との間に設けられた両面テープ(不図示)によって、上記離間している部分に、熱受け部材413が固定されている。
そして、本実施形態では、この対向部分413Xのうちの、用紙Pの移動方向における上流側に位置する部分と、下流側対向面51との間に、間隙Kが形成されている。
上流側対向面52は、下流側対向面51よりも用紙Pの移動方向における上流側に位置する。さらに、上流側対向面52は、下流側対向面51との間に間隙Wを有した状態で配置されている。
さらに、上流側対向面52は、用紙Pの移動方向上流側に、上流側端部52Aを有する。また、上流側対向面52は、用紙Pの移動方向下流側に、下流側端部52Bを有する。
より具体的には、下流側対向面51の延長面51Eと、上流側対向面52の延長面52Eとがなす角度αが鈍角となるように、下流側対向面51および上流側対向面52は配置されている。
また、本実施形態では、下流側対向面51の延長面51E(延長面51Eのうちの符号3Xで示す部分)よりも、加圧ロール46側に、上流側対向面52が位置している。
付言すると、熱受け部材413は、上流側対向面52の対向位置に設けられるともに、この対向位置から、用紙Pの移動方向下流側に向かって延びるように配置されている。
さらに、熱受け部材413は、延び方向における先端413Sが、下流側対向面51の対向位置まで達している。
付言すると、熱受け部材413は、上流側対向面52と下流側対向面51との間に位置する間隙Wを跨ぐ形で配置されている。
さらに、本実施形態のように、上流側対向面52および下流側対向面51の両者に対向する形で、熱受け部材413が設けられる場合、一方の対向面のみに熱受け部材413が対向する場合に比べ、間隙G内の熱が間隙G外に逃げることが抑制される。
より具体的には、熱受け部材413は、下流側対向面51のうち、用紙Pの移動方向における上流側に位置する部分に固定されている(下流側対向面51のうちの、上流側端部51Aに近い側に固定されている)。
付言すると、本実施形態では、熱受け部材413は、対向面50の一部に固定され、本実施形態の定着装置40には、対向面50と熱受け部材413とが固定されていない箇所が存在する。
付言すると、本実施形態では、熱受け部材413のうちの、用紙Pの移動方向下流側に位置する部分が、対向面50に対して固定され、用紙Pの移動方向上流側に位置する部分は、対向面50に固定されていない。
具体的には、符号3Aにて示す部分にて、接着によって、下流側対向面51に対する熱受け部材413の固定が行われている。より具体的には、上記のとおり、下流側対向面51と熱受け部材413との間に位置する両面テープによって、下流側対向面51の一部に対する熱受け部材413の固定が行われている。
付言すると、本実施形態では、熱受け部材413の下流側端部413B側が固定端となっており、熱受け部材413の上流側端部413A側が自由端となっており、熱受け部材413の自由端側(上流側端部413A側)が、上流側対向面52に付勢されている。
熱受け部材413の上流側に位置する部分を対向面50に固定すると、熱受け部材413の下流側に位置する部分を固定する場合に比べ、熱受け部材413の変形などが生じにくくなる。
このような場合に、熱受け部材413の上流側に位置する部分を対向面50に固定し、熱受け部材413の自由端となる部分を下流側に位置させると、熱受け部材413のこの変形が生じにくくなる。
これにより、熱受け部材413の熱が対向面50側に逃げることが抑制され、間隙G内の温度がより高まる。
これにより、非固定部分の面積の方が固定部分の面積よりも小さい場合に比べ、熱受け部材413の熱が、対向部分48へ逃げることが抑制され、間隙G内の温度をより高められる。
なお、本実施形態では、上流側対向面52に対して熱受け部材413が押し当てられ、上流側対向面52の対向位置でも、対向面50に対する熱受け部材413の固定が一応行われるが、この「固定」には、上記の他の部材が用いられておらず、この「固定」は、本実施形態における「固定」とは言わない。
ここで、被押し当て部49の対向位置に、熱受け部材413を設けてしまうと、被押し当て部49によって得ようとしている性能(加圧性能、加熱性能、用紙剥離性能など)が、この熱受け部材413によって変化してしまい、この性能の一部が得られなくなったり、この性能が低下したりするおそれがある。
この場合に、被押し当て部49の対向位置に、熱受け部材413を設けてしまうと、これらの機能を得られなくなったり、これらの機能が低下したりするおそれがある。
そこで、本実施形態では、被押し当て部49の対向位置に、熱受け部材413を設けないようにし、熱受け部材413に起因する、性能や機能の変化等を起きにくくしている。
これにより、本実施形態では、距離L1>距離L2となる関係に比べ、被押し当て部49から熱受け部材413が離れるようになり、上記性能や機能の変化等が起きにくくなる。
これに対し、距離L1<距離L2という関係にあると、被押し当て部49から離れた箇所に、熱受け部材413が配置され、性能や機能の変化等が起きにくくなる。
ここで、中点51Cとは、下流側対向面51の上流側端部51Aと下流側端部51Bとの間に位置する箇所であって、上流側端部51Aから下流側対向面51上を通ってこの箇所に向かう際の距離と、下流側端部51Bから下流側対向面51上を通ってこの箇所に向かう際の距離とが等しくなる箇所をいう。
付言すると、本実施形態では、熱受け部材413の下流側端部413Bの方が、熱受け部材413の上流側端部413Aよりも加圧ロール46に近い側に位置する。
なお、本実施形態では、熱受け部材413を板材としたが、これに限らず、熱受け部材413は、ウレタンなどの多孔質材料を用いて構成してもよい。また、熱受け部材413の表面に凹凸を形成し、断熱をより高めるための空気層が形成される構成としてもよい。
より具体的には、熱受け部材413が、下流側に向かうに従い加圧ロール46に接近する場合、熱受け部材413の対向位置を通る定着ベルト410が、ニップ領域Nに次第に近づくようになる。そして、この場合、定着ベルト410により案内される用紙Pが、ニップ領域Nに向かってより円滑に移動する。
本実施形態の構成では、用紙Pの加熱効率を高められる結果、一部のトナー像のずれに起因する画質の低下も抑えられる。
本実施形態の構成では、間隙G内では、用紙Pと加圧ロール46とが密着しておらず、例えば、図4(A)に示すように、用紙P上のトナー像が、用紙Pに対して相対的に速く移動する加圧ロール46により押圧されて、一部のトナー像TPが、下流側に移動してしまうことがある。
このような場合に、本実施形態のように、熱受け部材413が設けられ、間隙G内の雰囲気温度が高い状態にあると、トナー像TPや上流側トナー像TUが溶融しやすくなり、これに伴い、間隙TGがトナーによって埋まりやすくなる。
これにより、間隙TGがトナーにより埋まり、間隙TGが目立ちにくくなる。そして、間隙TGが目立ちにくくなると、この間隙TGに起因する画質の低下を抑えられるようになる。
この構成例では、熱受け部材413は、加圧ユニット412のうち、対向部分48以外の箇所に固定されている。具体的には、熱受け部材413は、定着ベルト410(図2参照)の移動方向において、対向部分48よりも上流側に位置する部分に固定されている。
そして、この構成例では、突出部412Tに対して熱受け部材413が引っ掛けられることで(貫通孔413Hに突出部412Tが通されることで)、加圧ユニット412に対する熱受け部材413の固定が行われる。
さらに、この構成例では、熱受け部材413の下流側端部413Bが自由端となるため、熱受け部材413の上流側端部413Aが自由端となる場合に比べ、熱受け部材413の座屈などの変形が起こりにくくなる。
Claims (10)
- 加熱され、記録材移動経路を移動する記録材を加圧する第1の加圧体と、
記録材移動経路を挟み前記第1の加圧体とは反対側に配置され、当該第1の加圧体に対向する対向部分であってその一部である被押し当て部が当該第1の加圧体に押し当てられる対向部分を備え、記録材を加圧する第2の加圧体と、
前記対向部分のうちの、前記被押し当て部よりも記録材移動方向上流側に位置する上流側部分の対向箇所に配置されるとともに、記録材移動経路よりも当該上流側部分側に配置され、前記第1の加圧体からの熱を受ける熱受け部材と、
を備える定着装置。 - 前記対向部分の前記上流側部分と前記第1の加圧体との間には、間隙が設けられ、
前記熱受け部材は、前記間隙内に配置されている請求項1に記載の定着装置。 - 前記熱受け部材は、前記間隙内に配置されるとともに、前記上流側部分側に寄せられて配置されている請求項2に記載の定着装置。
- 前記対向部分の前記第1の加圧体に対向する対向面には、記録材移動方向下流側に配置され前記被押し当て部が設けられた下流側対向面と、当該下流側対向面よりも記録材移動方向上流側に位置し当該下流側対向面との間に間隙を有して配置された上流側対向面とが設けられ、
前記熱受け部材は、前記上流側対向面の対向位置に少なくとも設けられている請求項1に記載の定着装置。 - 前記熱受け部材は、記録材移動方向下流側に向かって延びるように配置され、延び方向における先端が前記下流側対向面の対向位置まで達している請求項4に記載の定着装置。
- 前記熱受け部材は、前記下流側対向面に固定され、前記上流側対向面には固定されていない請求項5に記載の定着装置。
- 前記下流側対向面は、記録材移動方向上流側に位置する上流側端部と、記録材移動方向下流側に位置する下流側端部とを有し、
前記熱受け部材の前記先端と前記下流側対向面の前記上流側端部との間の距離の方が、当該先端と当該下流側対向面の前記下流側端部との間の距離よりも小さい請求項5に記載の定着装置。 - 前記対向部分の前記被押し当て部の対向位置には、前記熱受け部材が設けられていない請求項1に記載の定着装置。
- 前記熱受け部材は、記録材移動方向下流側に向かうに従い前記第1の加圧体側に接近するように配置されている請求項1に記載の定着装置。
- 記録材への画像形成を行う画像形成手段と、当該画像形成手段により記録材に形成された画像を当該記録材に定着する定着装置と備え、当該定着装置が、請求項1乃至9の何れかに記載の定着装置により構成された画像形成装置。
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