JP2020030389A - 定着装置、画像形成装置 - Google Patents

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Atsushi Sawamura
淳 澤村
佐藤 秀樹
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Yusuke Sakurai
勇介 櫻井
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Abstract

【課題】支持部の軸方向における中央側の部分が凸となるように湾曲している構成において、押付部によって押し付けられている部分に対して回転方向のすぐ下流側の無端ベルトの部分が自由に変形する場合と比して、回転する無端ベルトに凹みが生じるのを抑制することができる。【解決手段】板バネ102は、無端ベルト62において押付部72によって押し付けられている部分に対して回転方向のすぐ下流側の部分を、弾性変形した状態で内周面と接触して支持している。【選択図】図1

Description

本発明は、定着装置、及び画像形成装置に関する。
特許文献1に記載の定着装置は、加熱手段により加熱されると共に回転する定着ローラと、定着ローラによって駆動されて回転する無端状の定着ベルトと、定着ベルトの内周面を定着ローラの方向に向けて押圧する押圧手段と、押圧手段を保持すると共に定着ベルトが巻回された保持部材とを備えている。
特開2008−064838号公報
回転する加熱ロールと、加熱ロールに接触して回転する無端状の無端ベルトとを備えた定着装置がある。この無端ベルトの内部には、無端ベルトを加熱ロールに押し付ける押付部と、押付部によって押し付けられている部分に対して無端ベルトの回転方向の上流側の部分が加熱ロールに巻き掛けられるように、無端ベルトを内周面から支持する支持部とが配置されている。
この支持部は、無端ベルトの軸方向に延びており、支持部の軸方向における中央側の部分が凸となるように湾曲している。このように、支持部を湾曲させることで、無端ベルトに加えられる周方向の張力が、軸方向で異なってしまい、回転する無端ベルトに凹みが生じてしまうことがある。この凹みは、押付部によって押し付けられている部分に対して回転方向のすぐ下流側の部分で生じる。
本発明の課題は、支持部の軸方向における中央側の部分が凸となるように湾曲している構成において、押付部によって押し付けられている部分に対して回転方向のすぐ下流側の無端ベルトの部分が自由に変形する場合と比して、回転する無端ベルトに凹みが生じるのを抑制することである。
本発明の第1態様に係る定着装置は、回転する回転手段と、前記回転手段に外周面で接触して回転する無端状の無端ベルトと、前記回転手段及び前記無端ベルトの少なくとも一方を加熱する加熱手段と、前記無端ベルトの軸方向に延び、前記無端ベルトを前記回転手段に押し付ける押付部と、前記軸方向に延び、前記軸方向の中央側の部分が凸となるように湾曲しており、前記無端ベルトの回転方向において前記押付部によって押し付けられている部分に対して上流側の部分が前記回転手段に巻き掛けられるように、前記無端ベルトを前記回転手段と離間している部分の内周面側から支持する支持部と、前記押付部を挟んで前記回転手段の反対側の部分の前記無端ベルトを内周面側から支持する他の支持部と、前記回転方向において、前記押付部によって押し付けられている部分と前記他の支持部によって支持されている部分との間の前記無端ベルトの部分の内周面と接触して弾性変形する弾性部と、を備えることを特徴とする。
本発明の第2態様に係る定着装置は、第1態様に記載の定着装置において、前記弾性部は、前記軸方向に亘って設けられていることを特徴とする。
本発明の第3態様に係る定着装置は、第1又は2態様に記載の定着装置において、前記他の支持部は、潤滑剤を保有する保有部であることを特徴とする。
本発明の第4態様に係る定着装置は、第1〜3態様の何れか1態様に記載の定着装置において、前記弾性部は、片持ちの板バネで、前記軸方向から見て、前記弾性部の自由端が、前記弾性部の支持側に対して前記回転方向の下流側に位置していることを特徴とする。
本発明の第5態様に係る定着装置は、第4態様に記載の定着装置において、前記弾性部の自由端側の部分は、前記軸方向から見て、前記無端ベルト側が凸となるように湾曲していることを特徴とする。
本発明の第6態様に係る定着装置は、第1〜5態様の何れか1態様に記載の定着装置において、前記弾性部は、自由端を含んで形成されている片持ち部と、片持ち部の基端に一端が連結されている連結部と、前記連結部の他端に連結されている基部とを含んでおり、前記軸方向から見てクランク形状となるよう形成され、前記基部には前記無端ベルト側とは反対側を向いた反対面が形成されており、前記反対面と面で接触して前記弾性部を保持する保持部を備えることを特徴とする。
本発明の第7態様に係る定着装置は、第6態様に記載の定着装置において、前記弾性部は、金属製とされており、前記保持部は、金属製で接地されていることを特徴とする。
本発明の第8態様に係る定着装置は、第1〜7態様の何れか1態様に記載の定着装置において、前記弾性部は、前記無端ベルトが回転すると弾性変形が増すように形成されていることを特徴とする。
本発明の第9態様に係る画像形成装置は、記録媒体に画像を転写する転写部と、記録媒体に転写された画像を記録媒体に定着する請求項1〜8の何れか1項に記載された定着装置と、を備えることを特徴とする。
本発明の第1態様の定着装置によれば、支持部の軸方向における中央側の部分が凸となるように湾曲している構成において、押付部によって押し付けられている部分に対して回転方向のすぐ下流側の無端ベルトの部分が自由に変形する場合と比して、回転する無端ベルトに凹みが生じるのを抑制することができる。
本発明の第2態様の定着装置によれば、弾性部が軸方向で分割されている場合と比して、軸方向に亘って無端ベルトに凹みが生じるのを抑制することができる。
本発明の第3態様の定着装置によれば、保有部によって内周面に潤滑剤が塗布された部分の無端ベルトを、内周面の潤滑剤が弾性部材によって掻き取られることなく、無端ベルトが回転手段に巻き掛けられている部分に到達させることができる。
本発明の第4態様の定着装置によれば、自由端が支持側に対して無端ベルトの回転方向の上流側に位置している場合と比して、無端ベルトの内周面が損傷するのを抑制することができる。
本発明の第5態様の定着装置によれば、自由端側の部分が、軸方向から見て、直線状に形成されている場合と比して、無端ベルトの内周面が損傷するのを抑制することができる。
本発明の第6態様の定着装置によれば、保持部が反対面と線で接触して弾性部を保持する場合と比して、弾性部の軸方向から見た姿勢を安定させることができる。
本発明の第7態様の定着装置によれば、弾性部及び保持部の少なくとも一方が樹脂製である場合と比して、回転する無端ベルトと擦れることで弾性部が帯電するのを抑制することができる。
本発明の第8態様の定着装置によれば、弾性部の弾性変形の量が常に一定である場合と比して、弾性部の弾性力が経時で低下するのを抑制することができる。
本発明の第9態様の画像形成装置によれば、第1〜第8態様の何れか1に記載の定着装置を備えていない場合と比して、装置からの異音の発生を抑制することができる。
本発明の実施形態に係る定着装置を示した拡大断面図である。 本発明の実施形態に係る定着装置を示した拡大断面図である。 本発明の実施形態に係る定着装置を示した断面図である。 本発明の実施形態に係る定着装置に用いられた板バネを示した拡大斜視図である。 本発明の実施形態に係る定着装置に用いられた板バネを示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る定着装置に用いられた取付部材の一部を示した拡大斜視図である。 本発明の実施形態に係る定着装置に用いられた支持機構を示した分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る定着装置に用いられた支持機構を示した斜視図である。 本発明の実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。 本発明の比較形態に係る定着装置を示した断面図である。
本発明の実施形態に係る定着装置、及び画像形成装置の一例を図1〜図10に従って説明する。なお、図中に示す矢印Hは装置上下方向(鉛直方向)を示し、矢印Wは装置幅方向(水平方向)を示し、矢印Dは装置奥行方向(水平方向)を示す。
(全体構成)
図9に示されるように、本実施形態に係る画像形成装置10には、上下方向(矢印H方向)の下方側から上方側へ向けて、記録媒体としてのシート部材Pが収容される収容部14と、収容部14に収容されたシート部材Pを搬送する搬送部16と、収容部14から搬送部16によって搬送されるシート部材Pに画像形成を行う画像形成部20とが、この順で備えられている。
〔収容部14〕
収容部14には、画像形成装置10の装置本体10Aから装置奥行方向の手前側に引き出し可能な収容部材26が備えられており、この収容部材26にシート部材Pが積載されている。さらに、収容部14には、収容部材26に積載されたシート部材Pを、搬送部16を構成する搬送経路28に送り出す送出ロール30が備えられている。
〔搬送部16〕
搬送部16には、予め定められた搬送経路28に沿ってシート部材Pを搬送する複数の搬送ロール32が備えられている。
〔画像形成部20〕
画像形成部20には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の4つの画像形成ユニット18Y、18M、18C、18Kが備えられている。なお、以後の説明では、Y,M,C,Kを区別して説明する必要が無い場合は、Y,M,C,Kを省略して記載することがある。
各色の画像形成ユニット18には、像保持体36と、像保持体36の表面を帯電させる帯電ロール38と、帯電した像保持体36に露光光を照射する露光装置42とが備えられている。さらに、画像形成部20には、前述した露光装置42が帯電した像保持体36を露光して形成された静電潜像を現像してトナー画像として可視化する現像装置40が備えられている。
また、画像形成部20には、図中矢印A方向に周回する無端状の転写ベルト22と、各色の画像形成ユニット18によって形成されたトナー画像を転写ベルト22に転写する一次転写ロール44とが備えられている。さらに、画像形成部20には、転写ベルト22のトナー画像をシート部材Pに転写する二次転写ロール46と、シート部材Pを加熱、加圧してトナー画像をシート部材Pに定着する定着装置50とが備えられている。なお、定着装置50については、詳細を後述する。
(画像形成装置の作用)
画像形成装置10では、次のようにして画像が形成される。
先ず、電圧が印加された各色の帯電ロール38は、各色の像保持体36の表面と接触して像保持体36の表面を予定の電位で一様にマイナス帯電させる。続いて、外部から入力されたデータに基づいて露光装置42は、帯電した各色の像保持体36の表面に露光光を照射して静電潜像を形成する。
これにより、データに対応した静電潜像が各色の像保持体36の表面に形成される。さらに、各色の現像装置40は、この静電潜像を現像し、トナー画像として可視化する。また、各色の像保持体36の表面に形成されたトナー画像は、一次転写ロール44によって転写ベルト22に転写される。
そこで、収容部材26から送出ロール30によって搬送経路28へ送り出されたシート部材Pは、転写ベルト22と二次転写ロール46とが接触する転写位置Tへ送り出される。転写位置Tでは、シート部材Pが転写ベルト22と二次転写ロール46とで搬送されることで、転写ベルト22の表面のトナー画像は、シート部材Pに転写される。
シート部材Pに転写されたトナー画像は、定着装置50によってシート部材Pに定着される。そして、トナー画像が定着されたシート部材Pは、搬送ロール32によって装置本体10Aの外部へ排出される。
(要部構成)
次に、定着装置50について説明する。
定着装置50は、装置本体10Aに着脱可能とされ、図3に示されるように、加熱ロール52と、加熱ロール52との間で搬送するシート部材Pを加熱ロール52側に加圧する加圧部材54とを備えている。
〔加熱ロール52〕
加熱ロール52は、装置奥行方向を軸方向とする円筒状の円筒体52aと、円筒体52aの内部に配置され、円筒体52aを加熱するために発熱する発熱体52bとを備えている。そして、円筒体52aは、図示せぬ駆動部材から回転力が伝達されて、図中矢印R1方向(反時計方向)に回転するようになっている。円筒体52aは、回転手段の一例で、発熱体52bは、加熱手段の一例である。
〔加圧部材54〕
加圧部材54は、装置奥行方向に延びている無端状(環状)の無端ベルト62と、無端ベルト62の内部に配置されると共に無端ベルト62を回転可能(周回可能)に支持する支持機構64とを備えている。
[無端ベルト62]
無端ベルト62は、樹脂材料で形成され、図3に示されるように、外周面で加熱ロール52の円筒体52aに接触し、回転する円筒体52aと従動して図中矢印R2方向(時計方向)に回転(周回)するようになっている。本実施形態では、一例として、無端ベルト62は、表面にフッ素コートが施されたポリイミド樹脂で形成されており、無端ベルト62の厚さは、100〔μm〕とされている。
この構成において、無端ベルト62は、加熱ロール52との間でシート部材Pを挟んで搬送する。これにより、無端ベルト62と加熱ロール52とは、トナー画像をシート部材Pに定着する。
[支持機構64]
支持機構64は、図3に示されるように、無端ベルト62を加熱ロール52に押し付ける板バネ56と、断面L字状のフレーム66、96とを備えている。さらに、支持機構64は、板バネ56が取り付けられている取付部材70と、フレーム66、96に取り付けられているフェルト68、98と、無端ベルト62の内周面と接触して弾性変形する板バネ102を備えている。板バネ102は、弾性部の一例である。
−取付部材70−
取付部材70は、装置奥行方向(無端ベルト62の軸方向)に延びて、樹脂材料で一体的に形成されている。そして、取付部材70は、無端ベルト62を加熱ロール52の円筒体52aに押し付ける押付部72と、板バネ56が取り付けられている取付部78とを有している。さらに、取付部材70は、無端ベルト62を加熱ロール52の円筒体52aと離間している部分の内周面から支持する支持部84を有している。そして、支持部84、取付部78、及び押付部72は、搬送されるシート部材Pの上流側からこの順番で並んでいる。
押付部72は、装置奥行方向に延びており、装置奥行方向から見て、加熱ロール52とは反対側が開放された断面U字状の本体部74と、フレーム66の後述する長尺部66aを挟み込んで保持するリブ76a、76bとを有している。そして、本体部74の加熱ロール52側を向いた押付面74aが無端ベルト62の内周面と接触し、押付部72は、無端ベルト62を加熱ロール52に押し付けている。
また、リブ76a、76bは、押付面74aを挟んで加熱ロール52の反対側に形成されており、装置奥行方向に間隔を空けて複数形成されている。そして、リブ76bとリブ76aとは、回転する無端ベルト62の回転方向で対向している。さらに、リブ76aとリブ76bとの間には、前述したように、フレーム66の後述する長尺部66aが挟み込まれる空間が形成されている(図2参照)。
取付部78は、装置奥行方向に延びており、装置奥行方向から見て、傾斜した状態で上下方向に延びると共に板面が加熱ロール52側を向いた板状の本体部80と、リブ82とを有している。そして、本体部80の上端が押付部72の本体部74と連結されており、本体部80の加熱ロール52側を向いた取付面80aに、板バネ56が図示せぬ取付部材を用いて取り付けられている。リブ82は、本体部80を挟んで加熱ロール52の反対側で、装置奥行方向に間隔を空けて複数形成されている。そして、リブ82には、フレーム96の後述する長尺部96aを挟み込むU字状のスリット82aが形成されている。
支持部84は、装置奥行方向に延びており、装置奥行方向から見て、無端ベルト62において加熱ロール52と離間している部分の無端ベルト62の内周面から無端ベルト62を支持している。そして、支持部84は、取付部78の本体部80の下端と連結されている。
具体的には、無端ベルト62の回転方向において押付部72によって押し付けられている部分に対して上流側の無端ベルト62の部分が加熱ロール52の円筒体52aに巻き掛けられるように、支持部84は、無端ベルト62を支持している。
そして、加熱ロール52の円筒体52aと無端ベルト62との間には、円筒体52aと無端ベルト62とが接触している定着ニップNFが形成されている。本実施形態では、無端ベルト62の一部が円筒体52aに巻き掛けられることで定着ニップNFが形成されていることでニップ幅が広くされている。このため、定着ニップNFのニップ幅は、円筒体52aの周長の10〔%〕以上35〔%〕以下となっている。なお、トナー画像をシート部材Pに定着させる観点から定着ニップNFのニップ幅は、長い方が好ましい。一方、トナー画像が定着したシート部材Pを円筒体52aから剥離させる観点から定着ニップNFのニップ幅は、短い方が好ましい。以上より、定着ニップNFのニップ幅については、好ましくは円筒体52aの周長の15〔%〕以上30〔%〕以下で、より好ましくは18〔%〕以上28〔%〕以下で、特に好ましくは20〔%〕以上25〔%〕以下とされる。
さらに、支持部84において無端ベルト62の内周面と接触する縁部84aは、図6に示されるように、装置奥行方向の中央側の部分が凸となるように湾曲している。このように、縁部84aを湾曲させることで、縁部が直線状の場合と比して、回転する無端ベルト62の装置奥行方向の移動(ウォーク)が抑制されるようになっている。なお、図6には、湾曲した度合いが誇張して示されている。
−フレーム66、96−
フレーム66は、装置奥行方向に延びており、装置奥行方向から見て、図3に示されるように、押付部72の押付面74aを挟んで加熱ロール52の反対側に配置されている。また、フレーム66は、板金を折り曲げることで形成され、断面L字状とされている。このように、フレーム66は、金属製の部材である。
また、フレーム66は、金属製の図示せぬ骨格部材と接触して接地されている。さらに、フレーム66は、加熱ロール52の径方向に延びている長尺部66aと、長尺部66aを挟んで加熱ロール52の反対側に配置されると共に長尺部66aに対して装置幅方向の一方側(図中右側)に配置されている短尺部66bとを有している。そして、長尺部66aの加熱ロール52側の部分が、リブ76aとリブ76bとの間に挟み込まれている(図2参照)。さらに、フレーム66の装置奥行方向の両端には、図7、図8に示されるように、長尺部66aの一部が装置奥行方向に突出した突出部66cが夫々形成されている。長尺部66aは、保持部の一例である。
フレーム96は、装置奥行方向に延びており、装置奥行方向から見て、図3に示されるように、フレーム66に対して、装置幅方向の一方側に配置されている。また、フレーム96は、板金部材を折り曲げることで形成され、断面L字状とされている。さらに、フレーム96は、装置奥行方向から見て、長尺部66aと平行に配置されている長尺部96aと、長尺部96aを挟んで加熱ロール52の反対側に配置されると共にフレーム66側に配置されている短尺部96bとを有している。そして、長尺部96aの加熱ロール52側の部分が、リブ82に形成されたU字状のスリット82aに挟み込まれている。
さらに、フレーム96の装置奥行方向の両端には、図7、図8に示されるように、長尺部96aの一部が装置奥行方向に突出した突出部96cが夫々形成されている。
この構成において、支持機構64は、突出部66c、96cを介して図示せぬ骨格部材に支持されている。具体的には、支持機構64は、突出部66c、96c及び図示せぬ付勢部材を介して骨格部材に支持されている。これにより、図3に示す取付部材70の押付部72は、無端ベルト62を加熱ロール52に押し付けている。
−フェルト68、98−
フェルト68は、装置奥行方向に延びて、無負荷状態で断面矩形状とされており、図3に示されるように、フレーム66の短尺部66bに図示せぬ取付部材を用いて取り付けられている。そして、フェルト68は、無端ベルト62の内周面と接触して無端ベルト62を支持している。また、このフェルト68には、オイル等の潤滑剤が浸み込んでおり(保有しており)、回転(周回)する無端ベルト62の内周面に潤滑剤が塗布されるようになっている。フェルト68は、他の支持部、及び保有部の一例である。
フェルト98は、装置奥行方向に延びて、無負荷状態で断面矩形状とされており、図3に示されるように、フレーム96の短尺部96bに図示せぬ取付部材を用いて取り付けられている。そして、フェルト98は、無端ベルト62の内周面と接触して無端ベルト62を支持する。また、このフェルト98には、オイル等の潤滑剤が浸み込んでおり(保持されており)、回転(周回)する無端ベルト62の内周面に潤滑剤が塗布されるようになっている。
−板バネ56−
板バネ56は、装置奥行方向に延びて、本実施形態では厚さ0.2〔mm〕のステンレス鋼板を曲げることで形成されており、図3に示されるように、装置奥行方向から見て、取付部78と無端ベルト62との間に配置されている。さらに、板バネ56は、無端ベルト62の回転方向の上流側が開放されたU字状とされており、取付部78の取付面80aに図示せぬ取付部材を用いて取り付けられている。
この構成において、板バネ56は、弾性変形することで、無端ベルト62を加熱ロール52へ押し付けている。
−板バネ102−
板バネ102は、装置奥行方向に延びて、本実施形態では厚さ0.07〔mm〕のステンレス鋼板を折り曲げることで形成されている。このように、板バネ102は、金属製(導体)である。さらに、板バネ102は、装置奥行方向(無端ベルト62の軸方向)に亘って設けられている。本実施形態では、板バネ102の装置奥行方向の中心は、無端ベルト62の装置奥行方向の中心と装置奥行方向で同様の位置である。また、無端ベルト62の装置奥行方向の長さを100とすると、板バネ102は、装置奥行方向において70以上の長さに亘って設けられている。
また、板バネ102は、図3に示されるように、装置奥行方向から見て、無端ベルト62の回転方向において、押付面74aによって押し付けられる部分から、フェルト68によって支持される部分までの間の無端ベルト62の部分の内周面と接触して弾性変形するように配置されている。換言すれば、板バネ102は、押付部72によって押し付けられている無端ベルト62の部分に対して、無端ベルト62の回転方向のすぐ下流側の部分の無端ベルト62の内周面と接触して弾性変形するように配置されている。
さらに、板バネ102は、図1に示されるように、装置奥行方向から見て、クランク形状とされている。そして、板バネ102は、自由端を含んで形成されている片持ち部104と、片持ち部104に一端が連結されている連結部106と、連結部106の他端に連結されている基部108とを有している。
片持ち部104は、板面が無端ベルト62の内周面と対向するように配置されており、片持ち部104の自由端は、片持ち部104を支持している連結部106に対して無端ベルト62の回転方向の下流側に位置している。また、片持ち部104の自由端側の部分には、無端ベルト62側が凸となる湾曲部104aが形成されている。この湾曲部104aが、無端ベルト62の内周面と主に接触して、片持ち部104が弾性変形するようになっている。
このように、湾曲部104aが形成されることで、回転する無端ベルト62の内周面と片持ち部104の端面のエッジとの接触が抑制されている。つまり、湾曲部104aは、回転する無端ベルト62の内周面と、片持ち部104の端面のエッジとの接触を抑制する抑制手段として機能している。
また、回転する無端ベルト62の内周面と片持ち部104の自由側の部分が接触することで、回転する無端ベルト62の回転力が片持ち部104の自由側の部分から板バネ102に伝達され、片持ち部104の弾性変形が増すようになっている。換言すれば、板バネ102の片持ち部104は、無端ベルト62が回転すると弾性変形が増すように形成されている。
連結部106は、装置奥行方向から見て、片持ち部104に一端で連結され、無端ベルト62から離れる方向に延びている。
基部108は、装置奥行方向から見て、フレーム66の長尺部66aと、押付部72の本体部74との間に配置されている。また、基部108は、図4、図5に示されるように、装置奥行方向に並んで複数形成されており、隣り合う基部108の間には、スリット110が形成されている。このスリット110に、リブ76a(図2参照)が配置されている。
このように、スリット110にリブ76aを配置することで、取付部材70に対する板バネ102の装置奥行方向の位置が決まるようになっている。つまり、スリット110は、板バネ102の装置奥行方向の位置を決める位置決め手段として機能している。
さらに、夫々の基部108には、切り起しの爪108aが複数(本実施形態では2個又は3個)形成されている。爪108aは、図1に示されるように、長尺部66aから離れる方向に切り起されている。
この構成において、爪108aが爪108aの先端で本体部74を弾性変形した状態で押圧することで、基部108に形成されると共に無端ベルト62とは反対側を向いた反対面108bが、長尺部66aに押圧される。これにより、基部108の反対面108bが長尺部66aと面で接触することで、長尺部66aが板バネ102を保持する。そして、板バネ102が長尺部66aに保持されることで、板バネ102の姿勢が安定する。
このように、爪108aは、基部108を長尺部66aに面で接触させ、基部108を長尺部66aに押圧する。これにより、板バネ102の姿勢が安定する。つまり、爪108aは、基部108を長尺部66aに押圧する押圧手段として機能している。
(作用)
次に、定着装置50の作用について、比較形態に係る定着装置250と比較しつつ説明する。先ず、比較形態に係る定着装置250の構成について、定着装置50と異なる部分を主に説明する。その後に、定着装置50の作用について説明する。なお、定着装置250の作用については、定着装置50と異なる部分を主に説明する。
〔定着装置250〕
定着装置250は、図10に示されるように、加熱ロール52と加圧部材254とを備えている。また、加圧部材254は、無端ベルト62と、無端ベルト62の内部に配置されると共に無端ベルト62を回転可能(周回可能)に支持する支持機構264とを備えている。さらに、支持機構264は、板バネ56と、フレーム66、96と、取付部材70と、フェルト68、98とを備えている。
このように、支持機構264は、板バネ102を備えていない。つまり、押付部72によって押し付けられている部分に対して回転方向のすぐ下流側の無端ベルト62の部分が自由に変形するようになっている。
〔定着装置の作用〕
図3に示す定着装置50に備えられた加熱ロール52の円筒体52aは、図示せぬ駆動源から回転力が伝達され、矢印R1方向に回転する。さらに、無端ベルト62は、回転する円筒体52aに従動して矢印R2方向に回転(周回)する。
加熱ロール52の円筒体52aと無端ベルト62との間には、定着ニップNFが形成されている。具体的には、無端ベルト62の回転方向において押付部72によって押し付けられている部分に対して上流側の無端ベルト62の部分が加熱ロール52の円筒体52aに巻き掛けられることで、定着ニップNFが形成されている。
そして、トナー画像が転写されたシート部材Pが、回転する円筒体52aと無端ベルト62とに挟まれながら搬送されて定着ニップNFを通ることで、シート部材Pに転写されたトナー画像は、シート部材Pに定着される。
また、フェルト68、98には、オイル等の潤滑剤が染み込んでおり(保持されており)、回転する無端ベルト62の内周面に潤滑剤が塗布される。これにより、無端ベルト62の内周面と各部材との間に生じる摩擦抵抗の上昇が抑制される。
ここで、支持部84において無端ベルト62の内周面と接触する縁部84aは、装置奥行方向の中央側の部分が凸となるように湾曲している(図6参照)。このように縁部84aを湾曲させることで、縁部が直線状の場合と比して、回転する無端ベルト62の装置奥行方向の移動(ウォーク)が抑制されている。しかし、このように縁部84aを湾曲させることで、無端ベルト62に加えられる周方向の張力が、軸方向で異なってしまう。
さらに、押付部72によって加熱ロール52に押し付けられている無端ベルト62の部分に対して、無端ベルト62の回転方向のすぐ下流側の部分(押付面74aからフェルト68までの間の部分)の無端ベルト62は、無端ベルト62の周方向の張力が、他の部分と比して低下する。
このため、比較形態に係る定着装置250では、図10の二点鎖線に示されるように、この部分で、無端ベルト62に凹みが装置奥行方向で複数生じてしまう。
これに対して、図1に示す定着装置50では、板バネ102の片持ち部104の自由端側の部分が無端ベルト62に押されて、片持ち部104が弾性変形する。換言すれば、片持ち部104が弾性変形しながら、無端ベルト62を内周面側から支持する。このため、無端ベルト62に凹みが生じるのが抑制されている。
(まとめ)
以上説明したように、板バネ102の片持ち部104は、弾性変形しながら、無端ベルト62を内周面側から支持する。つまり、回転する無端ベルト62の内周面の位置が、無端ベルト62の厚さ方向でばらついた場合でも、片持ち部104は、無端ベルト62の内周面と接触して、無端ベルト62を内周面側から支持する。
このため、定着装置50では、定着装置250を用いた場合と比して、回転する無端ベルト62に凹みが生じるのが抑制される。
また、定着装置50では、無端ベルト62に凹みが生じるのが抑制されることで、定着装置250を用いた場合と比して、凹みが生じることに起因して発生する異音が抑制される。
また、定着装置50では、無端ベルト62に凹みが生じるのが抑制されることで、定着装置250を用いた場合と比して、凹みが生じることに起因して発生する無端ベルト62の損傷が抑制される。
また、定着装置50では、板バネ102は、装置奥行方向に亘って設けられている。つまり、板バネ102の片持ち部104は、装置奥行方向に亘って設けられている。このため、板バネ102の片持ち部104が装置奥行方向で分割されている場合と比して、装置奥行方向に亘って無端ベルト62に凹みが生じるのが抑制される。
また、定着装置50では、無端ベルト62を内周面側から支持するフェルト68には、無端ベルト62の内周面に塗布される潤滑剤が染み込まれている。さらに、無端ベルト62の回転方向において、フェルト68は、板バネ102に対して下流側で、かつ、定着ニップNFを形成している押付部72及び支持部84に対して上流側に配置されている。このため、フェルト68によって内周面に潤滑剤が塗布された部分の無端ベルト62は、板バネ102によって潤滑剤が掻き取られることなく定着ニップNFに到達する。
また、定着装置50では、装置奥行方向から見て、片持ち部104の自由端は、支持側に対して無端ベルト62の回転方向の下流側に位置している。このため、片持ち部の自由端が支持側に対して無端ベルト62の回転方向の上流側に位置している場合と比して、片持ち部の端面のエッジによって、無端ベルト62の内周面に損傷が生じるのが抑制される。
また、定着装置50では、片持ち部104の自由端側の部分は、装置奥行方向から見て、無端ベルト62の内周面側が凸となるように湾曲している。このため、片持ち部の自由端側の部分が、装置奥行方向から見て、直線状に形成されている場合と比して、片持ち部の端面のエッジによって、無端ベルト62の内周面に損傷が生じるのが抑制される。
また、定着装置50では、長尺部66aは、板バネ102の基部108に形成された反対面108bに、面で接触して板バネ102を保持している。このため、長尺部が基部と線で接触して板バネを保持する場合と比して、板バネ102の装置奥行方向から見た姿勢が安定する。
また、定着装置50では、フレーム66は、金属製で接地されており、金属製である板バネ102は、フレーム66の長尺部66aと接触している。このため、板バネ及び長尺部の少なくとも一方が樹脂製の場合と比して、回転する無端ベルト62と擦れることで板バネ102が帯電するのが抑制される。
また、定着装置50では、板バネ102の片持ち部104は、無端ベルト62が回転すると弾性変形が増すように形成されている。換言すれば、無端ベルト62が回転すると、板バネ102の片持ち部104によって、無端ベルト62が押圧される押圧力が強くなる。このため、片持ち部の弾性変形の量が常に一定である場合と比して、板バネ102の弾性力が経時で低下するのが抑制される。
また、定着装置50では、基部108から切り起された爪108aが、基部108を長尺部66aに押圧している。このため、別部材を用いて基部を長尺部に押圧する場合と比して、部品点数が削減される。
また、画像形成装置10では、定着装置50を備えることで、異音の発生が抑制される。
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、円筒体52aが発熱体52bによって加熱されたが、無端ベルト62が加熱されてもよい。
また、上記実施形態では、板バネ102は、装置奥行方向に亘って設けられたが、凹みが発生する部位を特定することで、その特定された部位だけに板バネを設けてもよい。
また、上記実施形態では、弾性部として板バネを用いて説明したが、無端ベルトの内周面と接触して弾性変形すればよく、ゴム等であってもよい。
また、上記実施形態では、片持ち部104の自由端側の部分は、無端ベルト62側が凸となるように湾曲していたが、直線形状であってもよい。しかし、この場合には、片持ち部104の自由端側の部分を湾曲させることで奏する作用は奏しない。
10 画像形成装置
46 二次転写ロール(転写部の一例)
50 定着装置
52a 円筒体(回転手段の一例)
52b 発熱体(加熱手段の一例)
62 無端ベルト
66a 長尺部(保持部の一例)
68 フェルト(他の支持部、保有部の一例)
72 押付部
84 支持部
102 板バネ(弾性部の一例)
104 片持ち部
106 連結部
108 基部
108b 反対面

Claims (9)

  1. 回転する回転手段と、
    前記回転手段に外周面で接触して回転する無端状の無端ベルトと、
    前記回転手段及び前記無端ベルトの少なくとも一方を加熱する加熱手段と、
    前記無端ベルトの軸方向に延び、前記無端ベルトを前記回転手段に押し付ける押付部と、
    前記軸方向に延び、前記軸方向の中央側の部分が凸となるように湾曲しており、前記無端ベルトの回転方向において前記押付部によって押し付けられている部分に対して上流側の部分が前記回転手段に巻き掛けられるように、前記無端ベルトを前記回転手段と離間している部分の内周面側から支持する支持部と、
    前記押付部を挟んで前記回転手段の反対側の部分の前記無端ベルトを内周面側から支持する他の支持部と、
    前記回転方向において、前記押付部によって押し付けられている部分と前記他の支持部によって支持されている部分との間の前記無端ベルトの部分の内周面と接触して弾性変形する弾性部と、
    を備える定着装置。
  2. 前記弾性部は、前記軸方向に亘って設けられている請求項1に記載の定着装置。
  3. 前記他の支持部は、潤滑剤を保有する保有部である請求項1又は2に記載の定着装置。
  4. 前記弾性部は、片持ちの板バネで、
    前記軸方向から見て、前記弾性部の自由端が、前記弾性部の支持側に対して前記回転方向の下流側に位置している請求項1〜3の何れか1項に記載の定着装置。
  5. 前記弾性部の自由端側の部分は、前記軸方向から見て、前記無端ベルト側が凸となるように湾曲している請求項4に記載の定着装置。
  6. 前記弾性部は、自由端を含んで形成されている片持ち部と、片持ち部の基端に一端が連結されている連結部と、前記連結部の他端に連結されている基部とを含んでおり、前記軸方向から見てクランク形状となるよう形成され、
    前記基部には前記無端ベルト側とは反対側を向いた反対面が形成されており、
    前記反対面と面で接触して前記弾性部を保持する保持部を備える請求項1〜5の何れか1項に記載の定着装置。
  7. 前記弾性部は、金属製とされており、
    前記保持部は、金属製で接地されている請求項6に記載の定着装置。
  8. 前記弾性部は、前記無端ベルトが回転すると弾性変形が増すように形成されている請求項1〜7の何れか1項に記載の定着装置。
  9. 記録媒体に画像を転写する転写部と、
    記録媒体に転写された画像を記録媒体に定着する請求項1〜8の何れか1項に記載された定着装置と、
    を備える画像形成装置。
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