JP5495004B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
このような定着装置には、定着部材と加圧部材との圧接状態を解除して減圧状態にする圧解除手段が設けられている。そして、ニップ部にて記録媒体のジャム(紙詰まり)が発生したとき等に、ユーザーが圧解除手段を操作してジャム処理を容易におこなえるようにしている。
また、特許文献2等には、定着部材と加圧部材との圧接状態を解除する動作を、画像形成装置本体のカバーの開動作に連動しておこなう技術が開示されている。
さらに、定着部材や加圧部材の弾性劣化を防止するために、記録媒体のジャムが発生した場合におこなう手動操作の他に、非定着工程時に定着部材と加圧部材とが減圧状態になるように自動操作している場合には、定着部材と加圧部材とが圧解除状態から圧接状態に繰り返し切り替えられるために、上述した問題が無視できないものになっている。
また、定着部材と加圧部材との「減圧状態」とは、定着部材と加圧部材とが「圧接状態」のときよりも低い圧接力で当接している場合の他、定着部材と加圧部材とが完全に離間して圧接力がゼロになっている場合も含むものと定義する
以下、この発明を実施するための最良の形態について、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。
図1に示すように、本実施の形態における画像形成装置1は、タンデム型カラープリンタである。画像形成装置本体1の上方にあるボトル収容部101には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した4つのトナーボトル102Y、102M、102C、102Kが着脱自在(交換自在)に設置されている。
ボトル収容部101の下方には中間転写ユニット85が配設されている。その中間転写ユニット85の中間転写ベルト78に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部4Y、4M、4C、4Kが並設されている。
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、露光部3から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される(露光工程である。)。
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、中間転写ベルト78及び第1転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上のトナー像が中間転写ベルト78上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
最後に、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
ここで、中間転写ユニット85は、中間転写ベルト78、4つの1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79K、2次転写バックアップローラ82、クリーニングバックアップローラ83、テンションローラ84、中間転写クリーニング部80、等で構成される。中間転写ベルト78は、3つのローラ82〜84によって張架・支持されるとともに、1つのローラ82の回転駆動によって図1中の矢印方向に無端移動される。
そして、中間転写ベルト78は、矢印方向に走行して、各1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト78上に重ねて1次転写される。
その後、中間転写ベルト78は、中間転写クリーニング部80の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト78上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト78上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
詳しくは、給紙部12には、転写紙等の記録媒体Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ97が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Pがレジストローラ対98のローラ間に向けて給送される。
その後、記録媒体Pは、排紙ローラ対99のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対99によって装置外に排出された被転写Pは、出力画像として、スタック部100上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
図2に示すように、定着装置20は、定着部材としての定着ベルト21、定着補助ローラ22、加熱ローラ23、加圧部材としての加圧ローラ31、テンションローラ35、等で構成される。
加熱ローラ23のヒータ25は、ハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置20のフレームに固定されている。そして、装置本体1の電源部(交流電源)により出力制御されたヒータ25からの輻射熱によって加熱ローラ23が加熱されて、さらに加熱ローラ23によって加熱された定着ベルト21の表面から記録媒体P上のトナー像Tに熱が加えられる。ヒータ25の出力制御は、定着ベルト21表面に非接触で対向するサーモパイル(不図示である。)によるベルト表面温度の検知結果に基いておこなわれる。詳しくは、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25に交流電圧が印加される。このようなヒータ25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。
そして、加圧ローラ31は、加圧手段(後で図3等により詳しく説明する。)によって定着ベルト21を介して定着補助ローラ22に圧接する。こうして、加圧ローラ31と定着ベルト21との間に、所望のニップ部(定着ニップ部)が形成される。加圧ローラ31は、不図示の駆動モータによって図2の矢印方向に回転駆動される。
なお、本実施の形態において、加圧ローラ31を直接的に加熱するヒータを設置することもできる。
装置本体1の電源スイッチが投入されると、交流電源からヒータ25に交流電圧が印加(給電)されるとともに、不図示の駆動モータによって加圧ローラ31が図2中の矢印方向の回転駆動が開始されて、それと同時に定着ベルト21(定着補助ローラ22、加熱ローラ23)が従動回転する。
その後、給紙部12から記録媒体Pが給送されて、2次転写ニップの位置で記録媒体P上に未定着画像が担持される。未定着画像T(トナー像)が担持された記録媒体Pは、図2の矢印Y10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のニップ部に送入される。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22)及び加圧ローラ31の押圧力とによって、記録媒体Pの表面にトナー像T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によってそのニップ部から送出された記録媒体Pは、矢印Y11方向に搬送される。
図3を参照して、本実施の形態における定着装置20は、加圧手段による定着ベルト21と加圧ローラ31との圧接状態を解除して定着ベルト21と加圧ローラ31とを減圧状態にする圧解除手段が設置されている。図3(A)(又は図2)は、加圧手段によって定着ベルト21と加圧ローラ31とが圧接状態になっている図であって、この状態で通常の定着工程がおこなわれる。図3(B)は、圧解除手段によって定着ベルト21と加圧ローラ31とが減圧状態になっている図であって、この状態で記録媒体Pのジャム処理等がおこなわれる。
加圧レバー41は、一端側に設けられた中心軸41aを中心にして定着装置20のフレーム50(図4を参照できる。)に回動可能に設置されている。そして、加圧レバー41の中央部が加圧ローラ31の軸受46(加圧ローラ31の両端軸部に挿設されている。)に係合するように配設されている。
圧解除レバー42は、加圧レバー41の他端側に設けられた穴部41bに軸部42cが係合して、加圧レバー41に対して回動可能に設置されている。また、圧解除レバー42の先端部42bは装置本体1のカバー110に係合するように配設されていて、カバー110の開閉動作に圧解除レバー42が連動する。
補助レバー43(ロックレバー)は、その一端側に設けられた軸部43aが圧解除レバー42の一端側に設けられた穴部42aに係合していて、圧解除レバー42に対して回動可能に設置されている。また、補助レバー43の他端側の穴部43bには、付勢部材としての引張スプリング44のフック部が接続されている。引張スプリング44の他端側のフック部は、定着装置20のフレームに接続されている。さらに、補助レバー43の中央部には、圧接状態時に圧解除レバー42の軸部42cが係合する凹状のロック部43cが設けられている。
すなわち、図4を参照して、定着ベルト21と加圧ローラ31とを圧接状態にするときには、先に図3(A)で説明した加圧手段の動作により、加圧ローラ31は加圧レバー41に押動される。そして、軸受46が長穴50aに沿って圧接方向(図4の左方向である。)に移動して、定着ベルト21に対して加圧ローラ31が圧接する。なお、軸受46が長穴50aの左端に当接する位置で、定着ベルト21に対する加圧ローラ31の圧接位置が定められる。
これに対して、図5を参照して、定着ベルト21と加圧ローラ31とを減圧状態にするときには、先に図3(B)で説明した圧解除手段の動作により、加圧レバー41による加圧ローラ31の押動は解除される。そして、軸受46が長穴50aに沿って減圧方向(図5の右方向である。)に移動して、定着ベルト21に対して加圧ローラ31が離間する。
詳しくは、図4及び図5に示すように、圧縮スプリング52(弾性部材)は、長穴50aに連通するようにフレーム50に形成された切欠き部50bに設置されている。具体的に、圧縮スプリング52は、一端が軸受46に接続されていて、他端が切欠き部50bに接続されている。なお、圧縮スプリング52は、そのスプリング力が、加圧レバー41が軸受46に及ぼす押動力に比べて、小さくなるように設定されている。
このような構成により、圧解除手段が操作されているにも係わらず加圧ローラ31が定着ベルト21に当接しているような状態(図6の状態である。)を回避できる。図6に示すように、圧解除手段が操作されているにも係わらず加圧ローラ31が定着ベルト21に当接する状態は、本実施の形態における定着装置20のように、加圧ローラ31の減圧方向が重力方向と一致しない場合(加圧ローラ31の自重が圧解除手段を補助しない場合である。)に生じやすい。そして、このような状態になると、定着ベルト21に対して加圧ローラ13が完全に離間していないために、ニップ部で停止(ジャム)している記録媒体Pを除去しにくくなる。
これに対して、本実施の形態では、緩衝手段としての圧縮スプリング52が、定着ベルト21と加圧ローラ31とが減圧状態になるのを補助する機能を有しているために、圧解除時に定着ベルト21から加圧ベルト31を確実に離間させることができ、ジャム処理時の作業性が向上する。
また、本実施の形態では加圧手段及び圧解除手段が手動で操作される定着装置20に対して本発明を適用したが、加圧手段及び圧解除手段が自動で操作される定着装置20(例えば、非定着工程時に圧解除制御をおこなっている定着装置である。)に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では加圧手段及び圧解除手段がカバー110の開閉動作に連動して操作される定着装置20に対して本発明を適用したが、加圧手段及び圧解除手段がカバー110の開閉動作に連動せずに独立して操作される定着装置に対しても当然に本発明を適用することができる。
また、本実施の形態では弾性部材として圧縮スプリング52を用いたが、弾性部材として引張スプリング、ねじりコイルスプリング、板バネ、ゴム部材等を用いることもできる。
また、本実施の形態では、加熱手段としてヒータ25を用いた定着装置20に対して本発明を適用したが、加熱手段として励磁コイルを用いた電磁誘導加熱方式の定着装置や、転写工程と定着工程とを同時におこなう定着装置(転写定着装置)に対しても、当然に本発明を適用することができる。
そして、それらの場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
さらに、本実施の形態では、加圧レバー41が加圧部材31に係合して圧接状態を形成する構成としたが、加圧レバーが定着部材(例えば、定着ローラに加圧レバーが係合する構成である。)に係合して圧接状態を形成する構成とすることもできる。
そして、それらの場合であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
20 定着装置、
21 定着ベルト(定着部材)、
22 定着補助ローラ、
23 加熱ローラ、
25 ヒータ(加熱手段)、
31 加圧ローラ(加圧部材)、
38 フレーム、
41 加圧レバー、
42 圧解除レバー、
43 補助レバー、 43c ロック部、
44 引張スプリング(付勢部材)、
46 軸受、
50 フレーム、
50a 長穴、 50b 切欠き部、
52 圧縮スプリング(緩衝手段、弾性部材)。
Claims (4)
- トナー像を加熱・溶融して記録媒体上に定着する定着部材と、
加圧手段によって前記定着部材に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧部材と、
前記加圧手段による前記定着部材と前記加圧部材との圧接状態を解除して前記定着部材と前記加圧部材とを減圧状態にする圧解除手段と、
を備え、
前記加圧部材又は前記定着部材は、その両端軸部が軸受を介して装置のフレームの長穴に対して圧接・減圧方向に移動可能に保持され、前記軸受が前記長穴の圧接方向の側の端部に当接して圧接状態になるように形成され、
前記長穴に対して圧接方向の側において当該長穴に連通する切欠部が形成され、
前記長穴において減圧方向に前記軸受を付勢する弾性部材が前記切欠部に設置されたことを特徴とする定着装置。 - 前記弾性部材は、圧縮スプリングであって、前記加圧手段が前記軸受に及ぼす圧接方向の押動力に比べて当該圧縮スプリングのスプリング力が小さくなるように形成されたことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
- 前記加圧手段及び前記圧解除手段は、
一端側を中心にして回動可能に設置されるとともに、前記加圧部材又は前記定着部材に係合する加圧レバーと、
前記加圧レバーの他端側に回動可能に設置された圧解除レバーと、
前記圧解除レバーの一端側に一端側が回動可能に設置されるとともに、他端側が付勢部材に接続された補助レバーと、
を具備し、
前記定着部材と前記加圧部材とを圧接状態にするときには、前記圧解除レバーの所定方向の回転によって前記加圧レバーが圧接方向に移動するように前記補助レバーを介して前記付勢部材による回転モーメントを前記圧解除レバーに作用させるとともに、前記加圧レバーと前記圧解除レバーとの回動中心軸を前記補助レバーのロック部に係合させて、
前記定着部材と前記加圧部材とを減圧状態にするときには、前記圧解除レバーの前記所定方向の逆方向の回転によって前記加圧レバーが減圧方向に移動するように前記補助レバーを介して前記付勢部材による回転モーメントを前記圧解除レバーに作用させるとともに、前記加圧レバーと前記圧解除レバーとの回動中心軸と前記補助レバーの前記ロック部との係合を解除させることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の定着装置。 - 請求項1〜請求項3のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
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