JP2020020867A - ローラ装置、定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この種のローラ装置として、特許文献1には、回転ローラ及び硬質ローラとして加圧ローラ部材及び加熱ローラ部材を備え、封筒を通紙するときに、加圧ローラ部材よりも加熱ローラ部材の線速を速く設定することで皺を抑制する定着装置が記載されている。
特許文献1では、硬質ローラと回転ローラとのそれぞれに独立した駆動モータを備え、駆動モータの回転速度の速度比を変更することで、回転ローラに対する硬質ローラの線速を速くしている。
以下、本発明に係るローラ装置を画像形成装置の定着装置に適用した一実施形態について説明する。
図2は、本実施形態に係る画像形成装置(以下、「プリンタ1」という)の概略構成図である。
プリンタ1では、それぞれの感光体20(Y,C,M,Bk)に形成されたトナー像が、中間転写ベルト11に対して一次転写行程を実行し、それぞれの画像が重畳転写される。その後、シート状の記録媒体である記録紙Sに対し二次転写行程を実行することで一括転写されるようになっている。
四つの感光体20(Y,C,M,Bk)は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックのトナー像をそれぞれ形成するための画像ステーション6(Y,C,M,Bk)に備えられている。
四つの画像ステーション6(Y,C,M,Bk)は、使用するトナーの色が異なる点以外は同様の構成を備えているため、以下の説明では、使用するトナーの色を示す添え字「Y,C,M,Bk」は適宜省略する。
このような転写ベルトユニット10と、二次転写ローラ5と、中間転写ベルトクリーニング装置13とによって、転写装置71が構成されている。
図1は、定着装置100の概略構成図である。
定着装置100は、加圧ローラ102と定着ベルト101とを備える。また、定着ベルト101を内側から張架する張架ローラの一つとして、内部に熱源であるベルト加熱ヒータ103を有する加熱ローラ104を備え、定着ベルト101はベルト加熱ヒータ103の輻射熱によって加熱ローラ104を介して加熱される。
加圧ローラ102は、中空の芯金107に弾性ゴム層108を設けた構成であり、離型性を得るために表面に離型層(PFA層またはPTFE層)が設けてある。加圧ローラ102は、プリンタ1本体に設けられた駆動源である定着駆動モータ201からギヤを介して駆動力が伝達され回転する。
加圧ローラ102は、ハロゲンヒータ等からなる加熱手段である加圧ローラ加熱ヒータ109を有しており、待機状態から早期復帰をする際に必要な予熱用のヒータとして機能している。弾性ゴム層108の材料としては、ソリッドゴムを用いても良いし、スポンジゴムを用いても良い。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルトの熱が奪われにくくなる性質がある。
定着ベルト101は定着ニップN1で挟み込まれて回転し、定着ニップN1以外ではベルトの寄り防止ガイドによって両端部で幅方向(図1の紙面に直交する方向)への移動が規制され、走行する。このような構成により、安価で小サイズの連続紙が可能、かつ、紙シワの発生がない定着装置100を実現することが可能となる。
図3は、加圧ローラ102の外径が大きくなる前の状態(実線)と、大きくなった状態(破線)とを示す定着装置100の模式図である。
図5に示すように平面を曲げた場合、外周側は図5中の矢印「F1」で示す引張応力が作用し、内周側は図5中の矢印「F2」で示す圧縮応力が作用する。シート材の二つの面に引張応力と圧縮応力とがそれぞれ作用しても、定着ニップN1に挟まれた記録媒体が一枚の平面状のシート材であれば、シート材内での応力で吸収できる。一方、封筒Eのように二枚のシート材を重ねて曲げた場合、圧縮側は、弛みとして膨らんだ状態となり、この膨らみが定着ニップN1で押し潰されると皺となる。
本実施形態の定着装置100は、湾曲ニップの内周側となる加圧ローラ102の線速を速くすることで、圧縮応力が作用する側の弛みとして膨らんだ部分を伸ばす作用が生じ、膨らみが押し潰されると皺となることを抑制できる。
プリンタ、複写機及びファクシミリ等の画像形成装置に対し、近年、省エネルギー化・高速化の市場要求とともに、多種多様な記録媒体を一台のプリンタで出力するようになってきている。その中で封筒のように二枚の紙(シート材)を重ね合わせた構造の記録媒体のプリントの場合、通紙時の表裏線速差がひずみとなり、紙シワとなる現象が起こり易い。
しかしベルト架橋方式の定着装置に多く見られる、定着ローラと加圧ローラとのローラ対により定着ニップを形成する場合、定着ニップが硬度の高い側の形状にならう形で曲率ニップとなる。そのため封筒のように二枚のシート材を重ね合わせた記録媒体に画像を形成する場合、封筒のおもて面と裏面とで線速差が生じてしまい、ひずみとなり皺となる現象が起こり易い。
封筒Eの通紙時に、加圧ローラ加熱ヒータ109で加圧ローラ102を加熱することによって、図6(b)で示すように、加圧ローラ102が熱膨張によって外径が変化する。
封筒Eを通紙するときには、制御部200が加圧ローラ加熱ヒータ109を加熱制御することで、加圧ローラ102の外径を大きくする。これにより、定着ローラ105に対する加圧ローラ102の相対的な回転速度を変化させることなく、定着ローラ105に対する加圧ローラ102の線速を速くすることができる。
図7は、軸間距離調節手段である加圧ローラ揺動機構90の説明図である。
制御部200が、加圧揺動モータ202を駆動すると、加圧揺動カム93が図7中の矢印「G」方向に回転し、加圧揺動カム93の加圧揺動レバー92に対する接触位置が変化する。これにより、加圧揺動レバー92が揺動軸91を中心に図7中の矢印「H」方向に回転する。この回転によって、加圧揺動レバー92に加圧軸受94を介して回転可能に保持された加圧ローラ102の回転軸である芯金107と定着ローラ105の回転軸である定着ローラ回転軸105aとの軸間距離を調節することができる。
加圧ローラ102と定着ローラ105との軸間距離が同じままで、加圧ローラ102の外径を大きくすると、加圧ローラ102と定着ローラ105との弾性層の圧縮率が高くなり、復元力によって定着ニップN1における当接圧が高くなる。定着ニップN1での当接圧が高くなると、加圧ローラ102及び定着ローラ105と、これらを支持する支持部材との負荷が大きくなり、部材寿命の低下につながるおそれがある。
定着装置100は、図7及び図8に示すように、加圧ローラ102の熱膨張量に応じて、加圧揺動モータ202の駆動を制御し、加圧揺動カム93を回転させ、加圧揺動レバー92の回転を制御する。これにより、加圧軸受94を介して加圧揺動レバー92に回転可能に保持された加圧ローラ102の回転軸(107)と、定着軸受105bを介して装置本体に支持された定着ローラ105の回転軸(105a)との距離を調整できる。そして、定着ニップN1における当接圧を調整できる。加圧ローラ102を熱膨張で大きくすることで、定着ニップN1における加圧ローラ102の側の回転半径を確保しつつ、定着ニップN1における当接圧の上昇に起因する部材寿命の低下を抑制することができる。
また、硬度が異なる二つのローラ部材によって曲率ニップを形成する構成は、定着ニップN1の出口での曲率を大きくすることができる。このため、定着ニップをフラットニップとする構成と比較して、記録紙S等の記録媒体の定着部材からの分離性が向上する利点がある。
さらに、回転ローラと硬質ローラとからなるローラ装置としては、定着装置に限らず、二つのローラの当接部に形成されるニップ部で被搬送媒体を挟んで搬送するものであれば、搬送用のローラ対等、他のローラ装置にも適用可能である。また、画像形成装置が備えるローラ装置に限るものでもない。
回転駆動する定着ローラ105等の回転ローラと、回転ローラの表面に直接または定着ベルト101等の無端ベルトを挟んで加圧接触して回転駆動し、回転ローラよりも硬度が高い加圧ローラ102等の硬質ローラとを備える定着装置100等のローラ装置において、硬質ローラの外径を変更する加圧ローラ加熱ヒータ109等の硬質ローラ外径変更手段を備えることを特徴とするものである。
これによれば、硬質ローラの外径を大きくすることで、回転ローラに対する硬質ローラの回転速度を変更することなく、回転ローラに対する硬質ローラの線速を速くできる。これにより、ニップ部での被搬送媒体のおもて面側と裏面側とでの送り量の差に起因する皺の発生を抑制できる。また、回転ローラに対する硬質ローラの回転速度を変更する必要がないため、独立して回転を制御できる駆動手段を設ける必要がなく、装置の大型化及びコストの増大を抑制できる。このように態様1では、ニップ部での送り量の差に起因する皺の発生を抑制しつつ、装置の大型化及びコストの増大を抑制できる。
態様1において、硬質ローラ外径変更手段によって硬質ローラの外径を変更する際に、硬質ローラと回転ローラとの軸間距離を調整する加圧ローラ揺動機構90等の軸間距離調節手段とを備えることを特徴とするものである。
これによれば、上記実施形態について説明したように、硬質ローラの外径を大きくした際にニップ部における当節圧の上昇を抑制し、当接圧の上昇に起因する部材寿命の低下を抑制することができる。
態様1また2において、硬質ローラ外径変更手段は、回転ローラと硬質ローラとの接触部で挟んで搬送する被搬送媒体が一枚のシート材である場合と、複数枚のシート材を重ねた構造である場合とで、硬質ローラの外径を異ならせることを特徴とするものである。
これによれば、封筒E等の複数枚のシート材を重ねた構造の被搬送媒体を搬送するときに、硬質ローラの外径を変更し、線速を変更することができる。これにより、複数枚のシート材を重ねた構造の被搬送媒体を搬送する際のおもて面と裏面との線速差に起因する皺の発生を抑制できる。
態様1乃至3の何れかの態様において、硬質ローラ外径変更手段は、回転ローラと硬質ローラとの接触部で挟んで搬送する被搬送媒体の坪量に基づいて硬質ローラの外径を異ならせることを特徴とするものである。
これによれば、被搬送媒体の坪量により設定した複数の設定値を元に硬質ローラの外径を設定することができ、封筒E等の複数枚のシート材を重ねた構造の被搬送媒体を搬送するときに、硬質ローラの外径を変更し、線速を変更することができる。これにより、複数枚のシート材を重ねた構造の被搬送媒体を搬送する際のおもて面と裏面との線速差に起因する皺の発生を抑制できる。
定着ローラ105等の定着ローラと、定着ローラの表面に、直接または無端状の定着ベルト101等の定着ベルトを挟んで加圧接触する加圧ローラ102等の加圧ローラとを備える定着装置100等の定着装置において、定着ローラと前記加圧ローラとからなるローラ対の構成として、態様1乃至4の何れかの態様に係るローラ装置の構成を備えることを特徴とするものである。
これによれば、封筒E等の複数枚のシート材を重ねた構造の記録媒体が定着ニップN1等の定着ニップを通過するときに、記録媒体に皺が生じることを防止することができる。
記録紙Sまたは封筒E等の記録媒体に画像を形成する転写装置71等の画像形成手段と、記録媒体に画像を定着させる定着装置100等の定着手段とを備えるプリンタ1等の画像形成装置において、定着手段として、態様5に係る定着装置を備えることを特徴とするものである。
これによれば、封筒E等の複数枚のシート材を重ねた構造の記録媒体に画像を形成する際に、記録媒体に皺が生じることを防止することができる。
3 給送ローラ
4 レジストローラ対
4a シート検知センサ
5 二次転写ローラ
6 画像ステーション
7 排紙ローラ対
8 光書込装置
9 トナーボトル
10 転写ベルトユニット
11 中間転写ベルト
12 一次転写ローラ
13 中間転写ベルトクリーニング装置
17 排紙トレイ
19 ボトル収容部
20 感光体
30 帯電装置
40 現像装置
50 クリーニング装置
60 シート給送装置
61 給紙カセット
71 転写装置
72 駆動ローラ
73 従動ローラ
90 加圧ローラ揺動機構
91 揺動軸
92 加圧揺動レバー
93 加圧揺動カム
94 加圧軸受
100 定着装置
101 定着ベルト
102 加圧ローラ
103 ベルト加熱ヒータ
104 加熱ローラ
105 定着ローラ
105a 定着ローラ回転軸
105b 定着軸受
106 テンションローラ
107 芯金
108 弾性ゴム層
109 加圧ローラ加熱ヒータ
200 制御部
201 定着駆動モータ
202 加圧揺動モータ
205 加圧温度センサ
E 封筒
Lb 書き込み光
N1 定着ニップ
S 記録紙
Claims (6)
- 回転駆動する回転ローラと、
前記回転ローラの表面に直接または無端ベルトを挟んで加圧接触して回転駆動し、前記回転ローラよりも硬度が高い硬質ローラとを備えるローラ装置において、
前記硬質ローラの外径を変更する硬質ローラ外径変更手段を備えることを特徴とするローラ装置。 - 請求項1のローラ装置において、
前記硬質ローラ外径変更手段によって前記硬質ローラの外径を変更する際に、前記硬質ローラと前記回転ローラとの軸間距離を調整する軸間距離調節手段とを備えることを特徴とするローラ装置。 - 請求項1または2のローラ装置において、
前記硬質ローラ外径変更手段は、前記回転ローラと前記硬質ローラとの接触部で挟んで搬送する被搬送媒体が一枚のシート材である場合と、複数枚のシート材を重ねた構造である場合とで、前記硬質ローラの外径を異ならせることを特徴とするローラ装置。 - 請求項1乃至3の何れか一項に記載のローラ装置において、
前記硬質ローラ外径変更手段は、前記回転ローラと前記硬質ローラとの接触部で挟んで搬送する被搬送媒体の坪量に基づいて前記硬質ローラの外径を異ならせることを特徴とするローラ装置。 - 定着ローラと、
前記定着ローラの表面に、直接または無端状の定着ベルトを挟んで加圧接触する加圧ローラとを備える定着装置において、
前記定着ローラと前記加圧ローラとからなるローラ対の構成として、請求項1乃至4の何れか一項に記載のローラ装置の構成を備えることを特徴とする定着装置。 - 記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
前記記録媒体に前記画像を定着させる定着手段とを備える画像形成装置において、
前記定着手段として、請求項5に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
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JP2004205620A (ja) * | 2002-12-24 | 2004-07-22 | Konica Minolta Holdings Inc | 定着装置 |
JP2016014774A (ja) * | 2014-07-02 | 2016-01-28 | 株式会社リコー | 定着装置、及び、画像形成装置 |
JP2017097183A (ja) * | 2015-11-25 | 2017-06-01 | 株式会社リコー | 定着装置、画像形成装置、定着装置の制御方法 |
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JP2004205620A (ja) * | 2002-12-24 | 2004-07-22 | Konica Minolta Holdings Inc | 定着装置 |
JP2016014774A (ja) * | 2014-07-02 | 2016-01-28 | 株式会社リコー | 定着装置、及び、画像形成装置 |
JP2017097183A (ja) * | 2015-11-25 | 2017-06-01 | 株式会社リコー | 定着装置、画像形成装置、定着装置の制御方法 |
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