JP2020201357A - 像加熱装置および画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1には、ニップ部に掛かる圧力を微調整できる定着装置が記載されている。
記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置であって、
第1の回転体と、
前記第1の回転体と接触し、前記第1の回転体との間に前記記録材を挟持するニップ部を形成する第2の回転体と、
前記第2の回転体を回転可能に支持する枠体と、
前記第1の回転体を前記第2の回転体に向けて付勢する弾性体からなる付勢部材と、
前記付勢部材の付勢方向において、前記付勢部材の前記第1の回転体が配置されている側の端部とは反対側の端部に前記枠体に対して前記付勢方向に移動可能に設けられ、前記付勢部材を支持する移動部材と、
前記付勢方向で前記移動部材と接触し、前記枠体に対して前記付勢方向における前記移動部材の位置を調整するための調整部材と、
を備え、
前記付勢方向における前記移動部材と前記調整部材との接触部分が、前記移動部材と前記調整部材の前記付勢方向に対する垂直な方向への相対移動を規制する規制形状をしていることを特徴とする。
記録材に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部によって形成された画像を記録材に定着させる定着部と、
を備え、
前記定着部が、上記に記載の像加熱装置であることを特徴とする。
以下、図面を参照し本発明の実施例1を説明する。まず、図1に、本発明に係る画像形成装置全体の構成を示す断面図を示す。感光ドラム1は、矢印の方向に回転駆動され、その表面は帯電装置としての帯電ローラ2によって一様に帯電される。次に、レーザースキャナ3によって画像情報に応じてON/OFF制御されたレーザービームLによる走査露光が施され、静電潜像が形成される(潜像形成プロセス)。そして現像装置4は、この静
電潜像にトナーを付着させてトナー像を感光ドラム1上に現像する(現像プロセス)。その後、感光ドラム1上に形成されたトナー像は、転写ローラ5と感光ドラム1との圧接部である転写ニップ部において、給紙カセット6から所定のタイミングで給紙ローラ7により搬送された被加熱材である記録材Sに転写される(転写プロセス)。このとき感光ドラム1上のトナー像の画像形成位置と、記録材Sの先端の書き出し位置が合致するように、搬送ローラ11によって搬送される記録材の先端をトップセンサ12によって検知し、タイミングを合わせている。転写ニップ部に所定のタイミングで搬送された記録材Sは、感光ドラム1と転写ローラ5に一定の加圧力で挟持搬送される。以上の、記録材Sに未定着のトナー像を形成するまでの構成が、本発明の画像形成装置における画像形成部に相当する。未定着のトナー像が転写された記録材Sは、定着部としての定着装置(像加熱装置)72へと搬送され、定着装置72においてトナー像は記録材Sに加熱定着される。その後、記録材Sは排紙トレイ上に排紙される。
定着装置72は、支持フレーム91と、加熱ユニット82、加圧ローラ(第2の回転体)83を有する。加熱ユニット82は、SUS等の金属、またはポリイミド等の耐熱樹脂を基層とした筒状の定着フィルム(第1の回転体)89を有する。85は定着フィルム89の内面に接触し加熱するセラミックヒータである。86は耐熱樹脂、例えば液晶ポリマーなどの耐熱性と摺動性を備えた材料からなるヒータ支持部材である。88は金属製でヒータ支持部材を支持して加圧ローラ83に圧接された加熱ユニット82を支持する加圧ステイである。加圧ローラ83は定着フィルム89に接触している。加圧ローラ83は金属製の芯金の周りにシリコーンゴムからなる弾性層を設けた弾性ローラであり、枠体としての支持フレーム91に軸受81を介して回転可能に支持されている。加圧ローラ83に不図示のモータから駆動力が加わると加圧ローラ83と定着フィルム89の接触摩擦力により定着フィルム89が従動回転する。
加熱ユニット82及び加圧ローラ83は、加圧ローラ83の軸方向の両端に設けられた支持フレーム91(枠体)で保持されている。加熱ユニット82が加圧ローラ83を加圧する方向Fpにガイドするガイド部が支持フレーム91に設けられ、また、加圧ローラ83は、支持フレーム91に軸受81を介して回転可能に支持されている。加熱ユニット82を加圧ローラ83に圧接させるために、加圧バネ87で矢印方向Ftに加圧する。加圧バネ87はフィルムフランジ90の一端に固定される第1の端部87aと、他端である第2の端部87bを有する。
また、調整部材94のネジ部先端を移動部材93に接触させることで、移動部材93は加圧バネ87の付勢力を受けながら移動方向Fsの位置が決まる。移動部材93には、移動方向として上述の付勢方向Fsに対する垂直方向のズレを無くすために、調整部材94との接触部分に、加圧バネ87に軽圧入した状態を固定する固定形状の中心を頂点とする円錐凹形状(すり鉢形状)を設けている。調整部材94の先端に移動部材93の円錐凹形状の斜面が接触し、加圧バネ87の中心と調整部材94の中心が倣うように移動部材93に接触することで、調整部材94が移動部材93の移動方向に対して垂直な方向へ移動するのを規制している。すなわち、付勢方向Fsにおける移動部材93と調整部材94の接触部分が、移動部材93と調整部材94が付勢方向Fsに対する垂直な方向へ相対移動するのを規制する規制形状となっている。その結果、加熱ユニット82が有する定着フィルム89は、加圧バネ87の付勢力を直接受けることができ、移動部材93や加圧バネ87の姿勢の傾きが無くなった。また、加圧バネ付勢時においてそれらの部品が支持フレーム91に接触することで加圧バネ87の付勢力が損失することも無くなった。本実施例では、移動部材93の形状を円錐凹形状(すり鉢形状)にしているが、本発明はこれに限られない。すなわち、移動部材93と調整部材94が互いに嵌め合いの関係の形状にすることで、調整部材94の移動部材93の移動方向に対する垂直方向の位置を規制する形状であればよい。例えば、本実施例とは逆に調整部材94の形状を円錐凹形状にするなど、移動部材93と調整部材94のいずれか一方が凹部形状を有し、いずれか他方がその凹部形状と係合する凸部形状を有するようにすることで、同様の効果を得ることができる。
なお、上述で説明した加圧機構は、図3に示すように加圧ローラ83の長手方向の両端に設けられており、図5には示されていない反対側にも同様の構成が設けられている。
このように、冶具Tでニップ圧を測定しながら移動部材93の円錐凹形状を調整部材94のネジ部先端で接触させて位置調整することができる。その結果、加熱ユニット82の定着フィルム89に付勢力が掛かった状態で移動部材93や加圧バネ87の傾きを抑えることができる。また、それら部品に他部品との接触による負荷がかかり難い構成であることから、調整時に伴う加圧力の損失を抑え短時間に安定したニップ圧に調整することが出来る。
なお、図1に示す定着装置72においては、加熱ユニット82が上側に配置され、下側に加圧ローラ83が配置される構成となっているが、本発明における定着装置はこのような配置に限られない。すなわち、図3に示すような配置構成であっても、加圧力を調整する際には図6のように行うので、同様の効果を得ることができる。
以下、図面を参照し、本発明の実施例2について説明する。図7〜9を用いて実施例2の定着装置172を説明する。なお、実施例1と重複する部分は省略する。図7は実施例2の定着装置172の斜視図、図8は実施例2の定着装置172の断面図、図9は実施例2の加圧機構の断面図である。84は、支持フレーム91に対して回動可能に設けられており、定着フィルム89を加圧ローラ83に対して付勢するためのレバー部材である。レバー部材84は、図9に示すように付勢方向Fsにおいて、加圧バネが接触する部分と、フィルムフランジ90、加圧ステイ88を介して定着フィルム89を付勢する部分を有する。そして、レバー部材84は、加圧バネ87との接触部分から定着フィルム89が配置されている側に延在した形状をしている。つまり、本実施例では、付勢方向Fsにおいて、前述のレバー部材84が加圧バネ87と接触する部分と、レバー部材84が定着フィルム89を付勢する部分とが、重なり合わないような配置となっている。そして、加圧バネ87は、レバー部材84を介してフィルムフランジ90に付勢力を付与している。つまり、レバー部材84は、加圧バネ87による付勢力を定着フィルム89へ伝達するための付勢力伝達部材の役目を果たしている。このレバー部材84を介した付勢力により、定着フィルム89と加圧ローラ83の間にニップ部が形成される。矢印Ftが指し示す位置は、レバー部材84によるフィルムフランジ90の加圧位置を示している。95は、レバー部材84に作用することによって、加圧バネ87の付勢力による定着フィルム89と加圧ローラ83の間に掛る圧力を解放又は軽減するためのカム部材である。ニップ圧の解放(軽減)は、カム部材95によりレバー部材84を回動させ、定着フィルム89から離間させることで行う。加圧バネ87はレバー部材84の一端に固定される第1の端部87aと、他端である第2の端部87bを有する。
移動部材93には、移動方向として上述の付勢方向Fsに対する垂直方向のズレを無くすために、調整部材94との接触部分に、加圧バネ87に軽圧入した状態を固定する形状の中心を頂点とする円錐凹形状(すり鉢形状)を設けている。移動部材93は、この円錐凹形状により、調整部材94が移動部材93の移動方向に対して垂直な方向へ移動するのを規制している。すなわち、実施例1と同様に、付勢方向Fsにおける移動部材93と調整部材94の接触部分が、移動部材93と調整部材94が付勢方向Fsに対する垂直な方向へ相対移動するのを規制する規制形状となっている。これにより、移動部材93や加圧バネ87やレバー部材84の姿勢が安定して傾きが無くなり、加圧バネ付勢時においてそれらの部品が支持フレーム91に接触することで加圧バネ87の付勢力が損失することは無くなった。
また、レバー部材84と加圧バネ87と移動部材93と調整部材94とカム部材95の少なくとも一部が全て略直線上に配置されている。その結果、ニップ圧解除時においてもそれらの部品の傾きが無いため、圧接や圧解除動作を繰り返しても付勢力の損失や部品の
摩耗が無くなった。
Claims (8)
- 記録材に形成された画像を加熱する像加熱装置であって、
第1の回転体と、
前記第1の回転体と接触し、前記第1の回転体との間に前記記録材を挟持するニップ部を形成する第2の回転体と、
前記第2の回転体を回転可能に支持する枠体と、
前記第1の回転体を前記第2の回転体に向けて付勢する弾性体からなる付勢部材と、
前記付勢部材の付勢方向において、前記付勢部材の前記第1の回転体が配置されている側の端部とは反対側の端部に前記枠体に対して前記付勢方向に移動可能に設けられ、前記付勢部材を支持する移動部材と、
前記付勢方向で前記移動部材と接触し、前記枠体に対して前記付勢方向における前記移動部材の位置を調整するための調整部材と、
を備え、
前記付勢方向における前記移動部材と前記調整部材との接触部分が、前記移動部材と前記調整部材の前記付勢方向に対する垂直な方向への相対移動を規制する規制形状をしていることを特徴とする像加熱装置。 - 前記接触部分は、前記移動部材と前記調整部材のいずれか一方が凹部形状をしており、いずれか他方が前記凹部形状と係合する凸部形状をしていることを特徴とする請求項1に記載の像加熱装置。
- 前記付勢部材と前記第1の回転体との間において、前記枠体に対して前記付勢方向に移動可能に設けられており、前記第1の回転体に前記第2の回転体への付勢力を伝達する付勢力伝達部材を更に備え、
前記付勢力伝達部材は、前記付勢部材が接触する部分と、前記第1の回転体を付勢する部分と、を有し、
前記付勢方向において、前記付勢部材が接触する部分の位置と、前記第1の回転体を付勢する部分の位置とが、重なり合わないように配置されることを特徴とする請求項1または2に記載の像加熱装置。 - 前記付勢力伝達部材に作用して、前記付勢力伝達部材を前記第1の回転体から離間させるカム部材を更に備えることを特徴とする請求項3に記載の像加熱装置。
- 前記付勢方向において、前記調整部材、前記移動部材、前記付勢部材、前記付勢力伝達部材、前記カム部材の順で、これらの少なくとも一部が略直線上に配置されていることを特徴とする請求項4に記載の像加熱装置。
- 前記規制形状は、すり鉢形状であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の像加熱装置。
- 前記第1の回転体は、筒状のフィルムであり、
前記記録材に形成された画像を加熱するヒータが、前記フィルムの内面に接触していることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の像加熱装置。 - 記録材に画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部によって形成された画像を記録材に定着させる定着部と、
を備え、
前記定着部が、請求項1〜7のいずれか1項に記載の像加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。
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