JP2024078064A - Belt device, fixing device, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
【課題】ベルト部材や複数のローラ部材が保持された第1フレームに対して第2フレームを分割可能に構成した場合であっても、合体状態の第1、第2フレームにおいてベルト部材の姿勢を精度良く定めやすくする。【解決手段】複数のローラ部材22、23、25に張架された定着ベルト21(ベルト部材)と、複数のローラ部材22、23、25と定着ベルト21とを保持する第1フレーム41と、第1フレーム41に対して分割可能に合体される第2フレーム42と、が設けられている。そして、分割状態にあった第2フレーム42が第1フレーム41に合体されることによって、合体状態の第1フレーム41及び第2フレーム42において複数のローラ部材22、23、25のうち加熱ローラ22(1つのローラ部材)の位置が規制される。【選択図】図3[Problem] Even when the second frame is configured to be separable from the first frame holding the belt member and multiple roller members, it is possible to easily and accurately determine the position of the belt member in the combined first and second frames. [Solution] A fixing belt 21 (belt member) stretched across multiple roller members 22, 23, 25, a first frame 41 holding the multiple roller members 22, 23, 25 and the fixing belt 21, and a second frame 42 separably combined with the first frame 41 are provided. Then, by combining the second frame 42, which was in a separated state, with the first frame 41, the position of the heating roller 22 (one roller member) among the multiple roller members 22, 23, 25 is regulated in the combined first frame 41 and second frame 42. [Selected Figure] Figure 3
Description
この発明は、複数のローラ部材の張架されたベルト部材が設置された定着装置や中間転写ベルト装置などのベルト装置と、シート上のトナー像を加熱して定着する定着装置と、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、に関するものである。 This invention relates to a belt device such as a fixing device or intermediate transfer belt device that has a belt member stretched across multiple roller members, a fixing device that heats and fixes a toner image on a sheet, and an image forming device such as a copier, printer, facsimile, or a combination machine thereof.
従来から、複写機やプリンタ等の画像形成装置に設置されたベルト装置において、ベルト部材を狙いの位置に定めるための技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Technology for positioning a belt member at a target position in a belt device installed in an image forming device such as a copier or printer has been known for some time (see, for example, Patent Document 1).
一方、特許文献1には、中間転写ベルト(ベルト部材)を張架するローラ部材の姿勢を制御する機構を設ける技術が開示されている。 Meanwhile, Patent Document 1 discloses a technology that provides a mechanism for controlling the position of a roller member that stretches an intermediate transfer belt (belt member).
従来のベルト装置は、メンテナンス性の向上などを目的として、ベルト部材や複数のローラ部材などが保持された第1フレームに対して、第2フレームを分割可能に構成した場合に、合体状態の第1、第2フレームにおいてベルト部材の姿勢を精度良く定めることができなかった。 In conventional belt devices, when the second frame is configured to be separable from the first frame that holds the belt member and multiple roller members, etc., for the purpose of improving maintainability, it is not possible to accurately determine the position of the belt member in the combined first and second frames.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ベルト部材や複数のローラ部材が保持された第1フレームに対して第2フレームを分割可能に構成した場合であっても、合体状態の第1、第2フレームにおいてベルト部材の姿勢を精度良く定めやすい、ベルト装置、定着装置、及び、画像形成装置を提供することにある。 This invention has been made to solve the problems described above, and aims to provide a belt device, a fixing device, and an image forming device that make it easy to accurately determine the position of the belt member in the combined first and second frames, even when the second frame is configured to be separable from the first frame that holds the belt member and multiple roller members.
この発明におけるベルト装置は、複数のローラ部材に張架されたベルト部材と、前記複数のローラ部材と前記ベルト部材とを保持する第1フレームと、前記第1フレームに対して分割可能に合体される第2フレームと、を備え、分割状態にあった前記第2フレームが前記第1フレームに合体されることによって、合体状態の前記第1フレーム及び前記第2フレームにおいて前記複数のローラ部材のうち1つのローラ部材の位置が規制されるものである。 The belt device of this invention comprises a belt member stretched over a plurality of roller members, a first frame that holds the plurality of roller members and the belt member, and a second frame that can be separated and combined with the first frame, and the position of one of the plurality of roller members is regulated in the combined first and second frames by combining the second frame, which was in a separated state, with the first frame.
本発明によれば、ベルト部材や複数のローラ部材が保持された第1フレームに対して第2フレームを分割可能に構成した場合であっても、合体状態の第1、第2フレームにおいてベルト部材の姿勢を精度良く定めやすい、ベルト装置、定着装置、及び、画像形成装置を提供することができる。 The present invention provides a belt device, a fixing device, and an image forming device that can easily and accurately determine the position of the belt member in the combined first and second frames, even when the second frame is configured to be separable from the first frame that holds the belt member and multiple roller members.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。 The following describes in detail the embodiments of the present invention with reference to the drawings. Note that in each drawing, the same or corresponding parts are given the same reference numerals, and the repeated explanations will be appropriately simplified or omitted.
まず、図1にて、画像形成装置1における全体の構成・動作について説明する。
図1において、1はコピー機能とプリンタ機能とを有する複合機としての画像形成装置、2は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、3は原稿Dを原稿読込部4に搬送する原稿搬送部、4は原稿Dの画像情報を読み込む原稿読込部、7は用紙等のシートPが収容される給紙部、を示す。
また、9はシートPの搬送タイミングを調整するレジストローラ(タイミングローラ)、11Y、11M、11C、11BKは各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)のトナー像が形成される感光体ドラム、12は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上を帯電する帯電部、を示す。
また、13は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成される静電潜像を現像する現像部、14は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成されたトナー像をシートP上に重ねて転写する1次転写バイアスローラ、15は各感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の未転写トナーを回収するクリーニング部、を示す。
また、16は中間転写ベルト17を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、17は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、18は中間転写ベルト17上のカラートナー像をシートP上に転写するための2次転写バイアスローラ、20はシートP上のトナー像(未定着画像)を定着する定着装置、を示す。
また、65は印刷動作(画像形成動作)に関わる情報が表示されたり操作をおこなったりするための操作パネル、を示す。
First, the overall configuration and operation of an image forming apparatus 1 will be described with reference to FIG.
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes an image forming apparatus as a multifunction machine having a copy function and a printer function,
Further,
Further,
In addition,
以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成動作(印刷動作)について説明する。
画像形成装置1が複写機として使用される場合、ユーザーによって、原稿台に原稿Dが載置されて、操作パネル65に印刷条件などの必要な情報が入力されてコピーボタンが押される。
これにより、原稿Dが、原稿搬送部3の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部4のコンタクトガラス5上に載置される。そして、原稿読込部4で、コンタクトガラス5上に載置された原稿Dの画像情報が光学的に読み取られる。
A normal color image forming operation (printing operation) in the image forming apparatus will be described below.
When the image forming apparatus 1 is used as a copier, the user places an original D on the platen, inputs necessary information such as printing conditions into the
As a result, the document D is transported from the document table in the direction of the arrow in the drawing by the transport rollers of the
詳しくは、原稿読込部4は、コンタクトガラス5上の原稿Dの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Dにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Dのカラー画像情報は、カラーセンサにてRGB(レッド、グリーン、ブルー)の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、RGBの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。
More specifically, the
なお、画像形成装置1がプリンタとして使用される場合には、ユーザーによって、画像形成装置1に通信可能に接続されたパソコンなどの外部入力装置から画像情報や印刷条件などの必要な情報が入力されて、それらの情報が画像形成装置1の制御部で取得される。 When the image forming device 1 is used as a printer, the user inputs necessary information such as image information and printing conditions from an external input device such as a personal computer that is communicatively connected to the image forming device 1, and the information is acquired by the control unit of the image forming device 1.
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部2に送信される。そして、書込み部2からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光(露光光)が、それぞれ、対応する感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に向けて発せられる。
The image information for each color, yellow, magenta, cyan, and black, is then sent to the
一方、4つの感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKは、それぞれ、図1の反時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、帯電部12との対向部で、一様に帯電される(帯電工程である。)。こうして、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部2において、4つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる(露光工程である。)。
Meanwhile, the four
In the
イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から1番目の感光体ドラム11Yの表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム11Yの回転軸方向(主走査方向、幅方向)に走査される。こうして、帯電部12にて帯電された後の感光体ドラム11Y上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
The laser light corresponding to the yellow component is irradiated onto the surface of the
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から2番目の感光体ドラム11Mの表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から3番目の感光体ドラム11Cの表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から4番目の感光体ドラム11BKの表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。
Similarly, the laser light corresponding to the magenta component is irradiated onto the surface of the
その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、それぞれ、現像部13との対向位置に達する。そして、各現像部13から感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の潜像が現像される(現像工程である。)。
その後、現像工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、それぞれ、中間転写ベルト17との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト17の内周面に当接するように1次転写バイアスローラ14が設置されている。そして、1次転写バイアスローラ14の位置で、中間転写ベルト17上に、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される(1次転写工程である。)。
Thereafter, the surfaces of the photoconductor drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK on which the electrostatic latent images of the respective colors are formed reach positions facing the developing
Thereafter, the surfaces of the photoconductor drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK after the development process reach the portions facing the intermediate transfer belt 17. Here, primary
そして、転写工程後の感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、それぞれ、クリーニング部15との対向位置に達する。そして、クリーニング部15で、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上に残存する未転写トナーが回収される(クリーニング工程である。)。
その後、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKの表面は、除電部を通過して、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BKにおける一連の作像プロセスが終了する。
After the transfer process, the surfaces of the photoconductor drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK each reach a position facing the
Thereafter, the surfaces of the photoconductor drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK pass through a charge removing section, and a series of image forming processes on the photoconductor drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are completed.
他方、感光体ドラム11Y、11M、11C、11BK上の各色のトナーが重ねて転写(担持)された中間転写ベルト17は、図中の時計方向に走行して、2次転写バイアスローラ18との対向位置に達する。そして、2次転写バイアスローラ18との対向位置で、シートP上に中間転写ベルト17上に担持されたカラーのトナー像が転写される(2次転写工程である。)。
その後、中間転写ベルト17表面は、中間転写ベルトクリーニング部16の位置に達する。そして、中間転写ベルト17上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部16に回収されて、中間転写ベルト17における一連の転写プロセスが終了する。
Meanwhile, the intermediate transfer belt 17 onto which the toners of the respective colors on the photoconductor drums 11Y, 11M, 11C, and 11BK are transferred (carried) in an overlapping manner travels in a clockwise direction in the drawing and reaches a position facing the secondary
Thereafter, the surface of the intermediate transfer belt 17 reaches the position of the intermediate transfer
ここで、中間転写ベルト17と2次転写バイアスローラ18との間(2次転写ニップである。)に搬送されるシートPは、給紙部7からレジストローラ9等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、シートPを収納する給紙部7から、給紙ローラ8により給送されたシートPが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ9に導かれる。レジストローラ9に達したシートPは、タイミングを合わせて、2次転写ニップに向けて搬送される。
Here, the sheet P transported between the intermediate transfer belt 17 and the secondary transfer bias roller 18 (secondary transfer nip) is transported from the
More specifically, the sheet P fed by a
そして、フルカラー画像が転写されたシートPは、搬送ベルトによって定着装置20に導かれる。定着装置20では、定着ベルト21と加圧ローラ31との定着ニップ(ニップ部)にて、カラー画像(トナー像)がシートP上に定着される(定着工程である。)。
そして、定着工程後のシートPは、排紙ローラによって、装置本体1外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセス(印刷動作)が完了する。
Then, the sheet P onto which the full-color image has been transferred is guided by a conveyor belt to a fixing
After the fixing process, the sheet P is discharged by a discharge roller to the outside of the apparatus main body 1 as an output image, and a series of image forming processes (printing operations) is completed.
次に、図2を用いて、画像形成装置本体1に設置されるベルト装置としての定着装置20の構成・動作について詳述する。
図2に示すように、ベルト装置としての定着装置20は、ベルト部材としての定着ベルト21、加熱ローラ22、定着補助ローラ23、テンションローラ25、加熱手段としてのヒータ26、温度センサ40、加圧回転体としての加圧ローラ31、等で構成されている。
Next, the configuration and operation of the
As shown in FIG. 2, the
ここで、ベルト部材としての定着ベルト21は、シートP上のトナー像を加熱してシートP上に定着する定着回転体である。定着ベルト21は、ポリイミド等の樹脂材料からなるベース層上に、弾性層、離型層(表面層)が順次積層された多層構造の無端状ベルトである。定着ベルト21の弾性層は、層厚が90μm程度のフッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料で形成されている。定着ベルト21の離型層は、層厚が20μm程度のPFA(4フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PES(ポリエーテルサルファイド)等で形成されている。定着ベルト21の表層に離型層を設けることにより、トナーT(トナー像)に対する離型性(剥離性)が担保されることになる。定着ベルト21は、3つのローラ部材(加熱ローラ22と定着補助ローラ23とテンションローラ25とである。)によって張架・支持されて、図2の矢印方向(時計方向)に走行(回転)する。定着回転体として熱容量の低い定着ベルト21を用いることで、装置の昇温特性が向上する。
なお、本実施の形態では、定着ベルト21を張架・支持するために3つのローラ部材22、23、25を用いたが、ローラ部材の数はこれに限定されない。
Here, the fixing
In the present embodiment, the three
加熱ローラ22は、アルミニウム、ステンレス鋼等の金属材料からなる中空構造のローラ部材であって、その円筒体の内部には加熱手段としてのヒータ26(熱源)が非回転で固設されている。加熱ローラ22の肉厚を比較的薄く設定することで、加熱体の熱容量が低下して装置の昇温特性が向上する(立ち上がり時間が短縮化される。)。
The
加熱ローラ22に内設されたヒータ26(加熱手段)は、ハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置20における第1フレーム41(図3参照)の側板に固定されている。そして、画像形成装置本体1のメインスイッチがオンされた状態で、電源部(不図示)からヒータ26に電力が供給される。そして、制御部により出力制御されたヒータ26からの輻射熱によって加熱ローラ22が加熱されて、さらに加熱ローラ22によって加熱された定着ベルト21の表面からシートP上のトナー像Tに熱が加えられる。
ヒータ26の出力制御は、定着ベルト21の表面に非接触で対向する温度センサ40によるベルト表面温度の検知結果に基づいておこなわれる。詳しくは、温度センサ40(サーモパイル)の検知結果に基づいて定められる通電時間だけ、ヒータ26に交流電圧が印加される。このようなヒータ26の出力制御によって、定着ベルト21の温度(定着温度)を所望の温度(目標制御温度)に調整制御することができる。
なお、本実施の形態では、加熱ローラ22の内部に1本のヒータ26を設置したが、複数本のヒータを設置することもできる。
また、本実施の形態において、温度センサ40は、定着ベルト21を介して加熱ローラ22に対向する位置に配置されている。
The heater 26 (heating means) provided inside the
The output control of the
In this embodiment, one
In this embodiment, the
定着補助ローラ23は、SUS304等の芯金上に、発泡性シリコーンゴム等の発泡材料からなる弾性層が形成されたローラ部材であって、加圧回転体としての加圧ローラ31に定着ベルト21を介して圧接して定着ニップを形成する。弾性層を発泡材料で形成することで、定着ニップにおけるニップ幅(ニップ量)を比較的大きく設定できるとともに、定着ベルト21の熱が定着補助ローラ23に移行しにくくなる。定着補助ローラ23は、図2中の時計方向に回転する。
The fixing
テンションローラ25は、定着ニップ(定着補助ローラ23)に対して下流側(ベルト走行方向の下流側である。)であって、加熱ローラ22に対して上流側で、定着ベルト21の内周面に当接するように配置されている。
なお、テンションローラ25を、圧縮スプリングによって定着ベルト21に張力を付与するように付勢することもできる。
The
The
また、加圧ローラ31は、定着ベルト21を介して定着補助ローラ23に圧接することでシートPが搬送される定着ニップを形成する加圧回転体である。加圧回転体としての加圧ローラ31は、主として、金属材料からなる芯金32と、芯金32の外周面に接着層を介して形成された弾性層33と、弾性層33の外周面に形成された表面層34(離型層)と、からなる。加圧ローラ31の弾性層33は、層厚が数mm程度であって、絶縁性を有する発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム等の弾性材料で形成されている。加圧ローラ31の表面層34は、層厚が数十μm~数百μm程度であって、導電性を有するPFA(PFAチューブ)等の低摩擦材料で形成されている。加圧ローラ31の表面層34として導電性を有する離型層を設けることにより、トナーT(トナー像)に対する離型性(剥離性)が担保されるとともに、シートPが加圧ローラ31に静電気的に吸着して分離性が低下する不具合を軽減することができる。
The
上述のように構成された定着装置20は、次のように動作する。
装置本体1のメインスイッチが投入されると、電源部からヒータ26に交流電圧が印加(給電)される。
そして、印刷指令(ジョブ指令)が入力されると、駆動モータ(不図示)によって加圧ローラ31が図2の矢印方向に回転駆動されて、それにともない定着ベルト21、加熱ローラ22、テンションローラ25が図2の矢印方向(時計方向)にそれぞれ従動回転することになる。その後、給紙部7からシートPが給送されて、2次転写バイアスローラ18の位置で、中間転写ベルト17上のトナー像がシートP上に未定着画像として担持される。未定着画像(トナー像)が担持されたシートPは、図2の一点鎖線矢印の方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト21及び加圧ローラ31の定着ニップに送入される。そして、定着ベルト21による加熱と、定着ベルト21(定着補助ローラ23)及び加圧ローラ31の押圧力とによって、シートPの表面にトナー像が定着される。その後、回転する定着ベルト21及び加圧ローラ31によって、その定着ニップから送出されたシートPは、そのまま一点鎖線矢印の方向に搬送される。
The fixing
When the main switch of the apparatus main body 1 is turned on, an AC voltage is applied (power is supplied) from the power supply unit to the
When a print command (job command) is input, the
以下、本実施の形態における定着装置20(画像形成装置1)の特徴的な構成・動作について、詳しく説明する。
先に図2、図3等を用いて説明したように、本実施の形態における定着装置20は、複数のローラ部材(加熱ローラ22と定着補助ローラ23とテンションローラ25とである。)に張架されたベルト部材としての定着ベルト21が設けられたベルト装置である。この定着装置20は、画像形成装置本体1に対して着脱可能に設置されている。
ベルト部材としての定着ベルト21は、加熱手段としてのヒータ26によって加熱されて、所定の走行方向に走行しながらシートP上のトナー像を加熱して定着する。また、ベルト装置としての定着装置20には、定着ベルト21に圧接することでシートPが搬送される定着ニップを形成する加圧回転体としての加圧ローラ31が設けられている。
The characteristic configuration and operation of the fixing device 20 (image forming apparatus 1) in this embodiment will be described in detail below.
2, 3, etc., the fixing
The fixing
ここで、図3~図5等を参照して、本実施の形態におけるベルト装置としての定着装置20には、第1フレーム41(下フレーム)と第2フレーム42(上フレーム)とが設けられている。
第1フレーム41複数のローラ部材(加熱ローラ22と定着補助ローラ23とテンションローラ25とである。)と定着ベルト21(ベルト部材)とを保持する筐体の一部である。第2フレーム42は、第1フレーム41に対して分割可能に合体される筐体の一部である。
3 to 5, fixing
The
詳しくは、定着装置20の筐体(フレーム)は、第1フレーム41と第2フレーム42とに分割可能に構成されている。具体的に、図3、図4は、合体状態の第1、第2フレーム41、42を示し、この合体状態で先に図1、図2を用いて説明した定着工程(画像形成プロセス)がおこなわれることになる。これに対して、図5は、分割状態(離脱状態)の第1、第2フレーム41、42を示し、この分割状態で定着装置20(画像形成装置本体1から取り出されたものである。)のメンテナンスがおこなわれることになる。
なお、本実施の形態において、第1、第2フレーム41、42は、それぞれ、金属材料で略箱状に形成されている。また、第1、第2フレーム41、42は、それぞれ、定着装置20の外装と一体化されている。
More specifically, the housing (frame) of the fixing
In the present embodiment, the first and
そして、本実施の形態における定着装置20は、分割状態にあった第2フレーム42が第1フレーム41に合体されることによって、合体状態の第1フレーム41及び第2フレーム42において複数のローラ部材22、23、25のうち1つのローラ部材(加熱手段としてのヒータ26が内設された加熱ローラ22である。)の位置が規制される。
In the present embodiment, the fixing
詳しくは、第1フレーム41には、当接部材51とガイド部41aとが設けられている。
当接部材51は、加熱ローラ22(1つのローラ部材)に当接して、所定方向に移動可能に構成されている。本実施の形態において、当接部材51は、剛性・耐熱性の高い樹脂材料からなり、第1フレーム41において加熱ローラ22に対向する位置に形成された凹部に図3の両矢印方向に移動可能に比較的ルーズに保持されている。
ガイド部41aは、加熱ローラ22(1つのローラ部材)の所定方向(図3の両矢印方向である。)の移動をガイドするものであって、第1フレーム41において加熱ローラ22を挟み込むように対向位置にそれぞれ形成されている。
加熱ローラ22は、ガイド部41aと当接部材51とによって三方が接するように配置されている。
なお、第1フレーム41には、定着ベルト21、加熱ローラ22、定着補助ローラ23、テンションローラ25の他、加圧ローラ31やシートPが搬送される搬送経路なども設けられている。
More specifically, the
The
The
The
The
これに対して、第2フレーム42は、第1フレーム41に対して合体される動作(図5の状態から図3の状態に移行する動作である。)に連動して、加熱ローラ22(1つのローラ部材)を第2フレーム42の側に押動する押動部材52が設けられている。さらに、第2フレーム42には、押動部材52を加熱ローラ22に向けて付勢する付勢部材としての圧縮スプリング53が設けられている。
なお、図5に示すように、第2フレーム42が分割されたときに、第1フレーム41において定着ベルト21などの主要部材が露呈することになる。
In contrast, the
As shown in FIG. 5, when the
そして、図3を参照して、押動部材52によって加熱ローラ22(1つのローラ部材)が押動されて当接部材51が所定方向(図3の右斜め下方である。)に移動した後の位置で、合体状態の第1フレーム41及び第2フレーム42において加熱ローラ22の位置が定められることになる。
具体的に、合体状態において、押動部材52の押動力(圧縮スプリング53の付勢力)によって加熱ローラ22を介して当接部材51が第1フレーム41の凹部の底部に突き当たった状態になり、第1、第2フレーム41、42における加熱ローラ22の位置が定められることになる。すなわち、加熱ローラ22は、押動部材52、当接部材51、ガイド部41aによって四方が規制された状態になる。
このように、第1、第2フレーム41、42において、定着ベルト21を張架・支持する複数のローラ部材22、23、25のうちの1つのローラ部材としての加熱ローラ22の位置が規制されることで、定着ベルト21の位置が精度良く定められることになる。
Then, referring to Figure 3, the position of the heating roller 22 (one roller member) is determined in the combined
Specifically, in the combined state, the pressing force of the pressing member 52 (the biasing force of the compression spring 53) causes the abutting
In this way, in the first and
なお、図4に示すように、当接部材51(及び、ガイド部41a)や押動部材52は、幅方向(図4の左右方向であって、図3等の紙面垂直方向である。)の両側にそれぞれ設けられている。また、当接部材51(及び、ガイド部41a)や押動部材52が設けられている位置は、通紙領域M(定着装置20においてシートPが通過する幅方向の範囲である。)の外側(非通紙領域)である。さらに、当接部材51(及び、ガイド部41a)や押動部材52は、定着ベルト21や定着補助ローラ23やテンションローラ25や加圧ローラ31などの他の構成部材の動作を阻害しないような形状や位置に形成されている。
このような構成により、第1、第2フレーム41、42において加熱ローラ22がバランスよく位置決めされるとともに、定着装置20によって定着工程が不具合なく良好に実行されることになる。
As shown in Fig. 4, the contact member 51 (and the
With this configuration, the
このように、本実施の形態における定着装置20は、定着ベルト21などの主要部品が保持された第1フレーム41に対して第2フレーム42を分割可能に構成しているため、定着ベルト21などの主要部品のメンテナンスを容易におこなうことができる。すなわち、定着装置20のメンテナンス性が向上する。特に、当接部材51が第1フレーム41において移動可能に設置されているため、当接部材51が第1フレーム41において固定して設置されている場合に比べて、定着ベルト21のメンテナンス性が向上することになる。
そして、第1、第2フレーム41、42を分割可能に構成して、分割状態の第1、第2フレーム41、42が合体状態に移行したときに、定着ベルト21を張架・支持する複数のローラ部材のうちの1つである加熱ローラ22の位置が定められるように構成している。そのため、合体状態の第1、第2フレーム41、42において定着ベルト21の姿勢を精度良く定めることができる。したがって、定着装置20によって定着工程が良好に実行されることになる。
In this manner, in the fixing
The first and
ここで、図3等に示すように、本実施の形態における定着装置20は、押動部材52による加熱ローラ22(1つのローラ部材)の押動方向が、所定方向(当接部材51が移動する方向である。)に一致するように設定されている。
すなわち、押動部材52の押動方向と、当接部材51の移動方向と、が同方向になるように設定されている。
このように構成することで、当接部材51(及び、ガイド部41a)や押動部材52によって、加熱ローラ22の位置を効率的かつ精度良く定めることができる。
Here, as shown in FIG. 3 etc., the fixing
That is, the pushing direction of the pushing
With this configuration, the position of the
なお、本実施の形態では、当接部材51として、所定方向(図3の両矢印方向である。)に移動可能な剛体を用いたが、所定方向(図3の両矢印方向である。)に変形可能な弾性体を用いることもできる。
その場合、合体状態において、押動部材52によって加熱ローラ22(1つのローラ部材)が押動されて当接部材51が所定方向に変形した後の位置で、合体状態の第1、第2フレーム41、42において加熱ローラ22の位置が定められることになる。
そして、そのような場合であっても、定着装置20のメンテナンス性と、定着ベルト21の高精度の位置決めと、が両立することになる。
In this embodiment, a rigid body that can move in a predetermined direction (the direction of the double-headed arrow in Figure 3) is used as the
In this case, in the combined state, the position of the
Even in such a case, ease of maintenance of the fixing
<変形例1>
図6に示すように、変形例1における定着装置20(ベルト装置)は、第1フレーム41に、当接部材51を加熱ローラ22の側に向けて付勢する第2圧縮スプリング55(第2付勢部材)が設けられている。
このように構成した場合には、合体状態の第1、第2フレーム41、42において、押動部材52によって加熱ローラ22が押動されて当接部材51が第2圧縮スプリング55の付勢力に抗するように所定方向(図6の右斜め下方である。)に移動した後の位置で、加熱ローラ22の位置が定められることになる。
このように構成した場合にも、第1、第2フレーム41、42において、定着ベルト21を張架・支持する複数のローラ部材22、23、25のうち1つのローラ部材としての加熱ローラ22の位置が規制されることで、定着ベルト21の位置が精度良く定められることになる。
<Modification 1>
As shown in FIG. 6, in the fixing device 20 (belt device) of the first modification, a second compression spring 55 (second biasing member) is provided on the
When configured in this manner, in the combined first and
Even when configured in this manner, the position of the
<変形例2>
図7に示すように、変形例2における定着装置20(ベルト装置)は、第1フレーム41に対して第2フレーム42が支軸41xを中心に両矢印方向に回動可能に構成されている。
なお、図7は、第1フレーム41に対して第2フレーム42が支軸41xを中心に時計方向に回動して、第1、第2フレーム41、42で囲まれた内部が開放された状態であって、第1、第2フレーム41、42が分割された状態を示している。
そして、このように構成した場合であっても、第1、第2フレーム41、42が開放状態(分割状態)から閉鎖状態(合体状態)に移行したときに、定着ベルト21を張架・支持する複数のローラ部材22、23、25のうち1つのローラ部材としての加熱ローラ22の位置が規制されることで、定着ベルト21の位置が精度良く定められることになる。
<
As shown in FIG. 7, a fixing device 20 (belt device) in the second modification is configured such that a
Note that Figure 7 shows a state in which the
Even when configured in this manner, when the first and
以上説明したように、本実施の形態における定着装置20(ベルト装置)は、複数のローラ部材22、23、25に張架された定着ベルト21(ベルト部材)と、複数のローラ部材22、23、25と定着ベルト21とを保持する第1フレーム41と、第1フレーム41に対して分割可能に合体される第2フレーム42と、が設けられている。そして、分割状態にあった第2フレーム42が第1フレーム41に合体されることによって、合体状態の第1フレーム41及び第2フレーム42において複数のローラ部材22、23、25のうち加熱ローラ22(1つのローラ部材)の位置が規制されるように構成している。
これにより、定着ベルト21や複数のローラ部材22、23、25が保持された第1フレーム41に対して第2フレーム42を分割可能に構成した場合であっても、合体状態の第1、第2フレーム41、42において定着ベルト21の姿勢を精度良く定めやすくなる。
As described above, the fixing device 20 (belt device) in this embodiment includes the fixing belt 21 (belt member) stretched around the plurality of
This makes it easier to accurately determine the posture of the fixing
なお、本実施の形態では、加圧回転体として加圧ローラ31(ローラ部材)を用いたが、加圧回転体として加圧ベルト(ベルト部材)を用いることもできる。そして、その場合に、第1、第2フレームが分割状態から合体状態に移行することで、加圧ベルトを張架する複数のローラ部材のうちの1つのローラ部材の位置が規制されるように構成することもできる。
また、本実施の形態では、加熱手段としてヒータ26を用いた熱ヒータ方式の定着装置20に対して本発明を適用したが、本発明の適用はこれに限定されることなく、例えば、加熱手段として電磁誘導コイルを用いた電磁誘導方式(IH方式)の定着装置や、加熱手段として抵抗発熱体を用いた抵抗発熱方式の定着装置に対しても、本発明を適用することができる。
また、本実施の形態において、定着補助ローラ23の代わりに、非回転で固定されるパッド(ニップ形成部材)を用いることもできる。
また、本実施の形態では、当接部材51や押動部材52が、加熱ローラ22におけるローラ部の外周面に直接的に当接するように構成したが、加熱ローラ22における軸部の外周面に直接的に当接するように構成することもできるし、加熱ローラ22に他の部材を介して間接的に当接するように構成することもできる。
そして、それらのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
In this embodiment, the pressure roller 31 (roller member) is used as the pressure rotating body, but a pressure belt (belt member) can also be used as the pressure rotating body. In that case, the first and second frames can be configured to transition from a divided state to a combined state so that the position of one of the roller members stretching the pressure belt is regulated.
In addition, in this embodiment, the present invention is applied to a fixing
In this embodiment, a non-rotating, fixed pad (nip forming member) may be used in place of the fixing
In addition, in this embodiment, the
In these cases, the same effects as those of the present embodiment can be obtained.
また、本実施の形態では、第1、第2フレーム41、42が分割状態から合体状態に移行することで、定着ベルト21を張架する複数のローラ部材22、23、25のうち加熱ローラ22の位置が規制されるように構成したが、そのように位置が規制されるローラ部材は加熱ローラ22に限定されることなく、例えば、テンションローラ25の位置が規制されるように構成することもできる。ただし、複数のローラ部材22、23、25のうち定着ニップに対してベルト走行方向の上流側に最も近い位置に配置された加熱ローラ22の位置を規制するように構成する場合には、それ以外の位置に配置されたローラ部材の位置を規制する場合に比べて、より良好な定着工程をおこなうことができる。
また、本実施の形態では、ベルト装置としての定着装置20に対して本発明を適用したが、本発明が適用されるベルト装置はこれに限定されることなく、例えば、中間転写ベルト17が設置された中間転写ベルト装置に対して本発明を適用することもできる。
そして、それらのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。
In addition, in this embodiment, the first and
In addition, in this embodiment, the present invention is applied to the fixing
In these cases, the same effects as those of the present embodiment can be obtained.
なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。 It is clear that the present invention is not limited to this embodiment, and that within the scope of the technical concept of the present invention, this embodiment may be modified as appropriate in ways other than those suggested in this embodiment. Furthermore, the number, position, shape, etc. of the components are not limited to this embodiment, and may be any number, position, shape, etc. that is suitable for implementing the present invention.
なお、本願明細書等において、「シート」とは、用紙に限定されることなく、シート状の記録媒体のすべて、例えば、コート紙、ラベル紙、OHPシート、等も含むものと定義する。
また、本願明細書等において、第1、第2フレームが「分割した状態」とは、図5に示すように、第1、第2フレームが完全に分離した状態はもちろんのこと、図7に示すように、第1フレームに対して第2フレームが相対的に開放されて第1、第2フレームで囲まれた内部が開放された状態も含むものと定義する。
In this specification, the term "sheet" is not limited to paper, but is defined to include all sheet-like recording media, such as coated paper, label paper, and OHP sheets.
In addition, in this specification, the "split state" of the first and second frames is defined to include not only a state in which the first and second frames are completely separated, as shown in Figure 5, but also a state in which the second frame is opened relative to the first frame, and the interior surrounded by the first and second frames is open, as shown in Figure 7.
1 画像形成装置(画像形成装置本体)、
20 定着装置(ベルト装置)、
21 定着ベルト(ベルト部材)、
22 加熱ローラ(1つのローラ部材)、
26 ヒータ(加熱手段)、
31 加圧ローラ(加圧回転体)、
41 第1フレーム、
41a ガイド部、
42 第2フレーム、
51 当接部材、
52 押動部材、
53 圧縮スプリング(付勢部材)、
55 第2圧縮スプリング(第2付勢部材)、
P シート(記録媒体)。
1 Image forming apparatus (image forming apparatus main body),
20 Fixing device (belt device),
21 Fixing belt (belt member),
22 heating roller (one roller member),
26 heater (heating means),
31 Pressure roller (pressure rotating body),
41 first frame,
41a guide portion,
42 second frame,
51 abutment member,
52 Pushing member,
53 compression spring (biasing member),
55 Second compression spring (second biasing member),
P sheet (recording medium).
なお、本発明における態様は、例えば、以下の通り付記1~7の組み合わせとすることもできる。
(付記1)
複数のローラ部材に張架されたベルト部材と、
前記複数のローラ部材と前記ベルト部材とを保持する第1フレームと、
前記第1フレームに対して分割可能に合体される第2フレームと、
を備え、
分割状態にあった前記第2フレームが前記第1フレームに合体されることによって、合体状態の前記第1フレーム及び前記第2フレームにおいて前記複数のローラ部材のうち1つのローラ部材の位置が規制されることを特徴とするベルト装置。
(付記2)
前記第1フレームは、
前記1つのローラ部材に当接して、所定方向に移動可能又は変形可能な当接部材と、
前記1つのローラ部材の前記所定方向の移動をガイドするガイド部と、
を具備し、
前記第2フレームは、前記第1フレームに対して合体される動作に連動して、前記1つのローラ部材を前記第2フレームの側に押動する押動部材を具備したことを特徴とする付記1に記載のベルト装置。
(付記3)
前記押動部材による前記1つのローラ部材の押動方向が前記所定方向に一致することを特徴とする付記2に記載のベルト装置。
(付記4)
前記押動部材によって前記1つのローラ部材が押動されて前記当接部材が前記所定方向に移動又は変形した後の位置で、合体状態の前記第1フレーム及び前記第2フレームにおいて前記1つのローラ部材の位置が定められることを特徴とする付記2又は付記3に記載のベルト装置。
(付記5)
付記1~付記4のいずれかに記載のベルト装置としての定着装置であって、
加熱手段によって加熱されて、所定の走行方向に走行しながらシート上のトナー像を加熱して定着する前記ベルト部材としての定着ベルトと、
前記定着ベルトに圧接することでシートが搬送される定着ニップを形成する加圧回転体と、
を備えたことを特徴とする定着装置。
(付記6)
前記1つのローラ部材は、前記加熱手段としてのヒータが内設された加熱ローラであることを特徴とする付記5に記載の定着装置。
(付記7)
付記1~付記4のいずれかに記載のベルト装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
In addition, the present invention can also be embodied in a combination of Supplementary Notes 1 to 7 as follows.
(Appendix 1)
A belt member stretched around a plurality of roller members;
a first frame that holds the roller members and the belt member;
a second frame that is divisibly combined with the first frame;
Equipped with
A belt device characterized in that the position of one of the plurality of roller members is regulated in the combined first and second frames by combining the second frame, which was in a separated state, with the first frame.
(Appendix 2)
The first frame is
a contact member that is in contact with the one roller member and is movable or deformable in a predetermined direction;
a guide portion that guides the movement of the one roller member in the predetermined direction;
Equipped with
2. The belt device according to claim 1, wherein the second frame includes a pushing member that pushes the one roller member toward the second frame in response to an operation of combining with the first frame.
(Appendix 3)
3. The belt device according to
(Appendix 4)
The belt device according to
(Appendix 5)
A fixing device as a belt device according to any one of claims 1 to 4,
a fixing belt as the belt member that is heated by a heating means and heats and fixes a toner image on a sheet while traveling in a predetermined traveling direction;
a pressure rotating member that forms a fixing nip through which a sheet is conveyed by being pressed against the fixing belt;
A fixing device comprising:
(Appendix 6)
6. The fixing device according to
(Appendix 7)
5. An image forming apparatus comprising the belt device according to claim 1.
Claims (7)
前記複数のローラ部材と前記ベルト部材とを保持する第1フレームと、
前記第1フレームに対して分割可能に合体される第2フレームと、
を備え、
分割状態にあった前記第2フレームが前記第1フレームに合体されることによって、合体状態の前記第1フレーム及び前記第2フレームにおいて前記複数のローラ部材のうち1つのローラ部材の位置が規制されることを特徴とするベルト装置。 A belt member stretched around a plurality of roller members;
a first frame that holds the roller members and the belt member;
a second frame that is divisibly combined with the first frame;
Equipped with
A belt device characterized in that the position of one of the plurality of roller members is regulated in the combined first and second frames by combining the second frame, which was in a separated state, with the first frame.
前記1つのローラ部材に当接して、所定方向に移動可能又は変形可能な当接部材と、
前記1つのローラ部材の前記所定方向の移動をガイドするガイド部と、
を具備し、
前記第2フレームは、前記第1フレームに対して合体される動作に連動して、前記1つのローラ部材を前記第2フレームの側に押動する押動部材を具備したことを特徴とする請求項1に記載のベルト装置。 The first frame is
a contact member that is in contact with the one roller member and is movable or deformable in a predetermined direction;
a guide portion that guides the movement of the one roller member in the predetermined direction;
Equipped with
2. The belt device according to claim 1, wherein the second frame includes a pressing member that presses the one roller member toward the second frame in conjunction with an operation of combining with the first frame.
加熱手段によって加熱されて、所定の走行方向に走行しながらシート上のトナー像を加熱して定着する前記ベルト部材としての定着ベルトと、
前記定着ベルトに圧接することでシートが搬送される定着ニップを形成する加圧回転体と、
を備えたことを特徴とする定着装置。 3. The fixing device as the belt device according to claim 1,
a fixing belt as the belt member that is heated by a heating means and heats and fixes a toner image on a sheet while traveling in a predetermined traveling direction;
a pressure rotating member that is in pressure contact with the fixing belt to form a fixing nip through which a sheet is conveyed;
A fixing device comprising:
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