JP5993972B2 - 定着装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents
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Description
いる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関し、特に、加熱部材に非接触で定着処理
後の記録媒体を加熱部材から分離させる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関する
ものである。
ー像を担持した記録媒体が送り込まれ、加熱部材による加熱作用によって記録媒体上のト
ナーが溶融されると同時に、溶融したトナー像に対して加圧部材から加圧作用が付与され
ることによって記録媒体上にトナー像が定着される。そして、トナー像が定着された記録
媒体が加熱部材に巻き付くのを防ぐために、分離爪等からなる分離部材が設けられる。
て傷つけられることになる。この不具合を防ぐために、分離部材を加熱部材の表面に対し
て非接触に配設し、記録媒体を加熱部材の表面から分離させているものがある。
の間隔を一定に保持するための分離部材制御ユニットが設けられている。分離部材制御ユ
ニットは、分離部材を駆動する駆動モーターと、定着ベルトの表面と分離部材との間隔を
検知するレーザー測定器と、レーザー測定器からの情報に基づいて分離部材を定着ベルト
の表面に対して揺動させる制御回路と、を備えている。駆動モーターで分離部材を揺動さ
せることによって、定着ベルトの表面と分離部材との間隔を一定に保っている。
とを所定の間隔に保つために、レーザー測定器及びモーターを備え、装置が複雑で高価な
ものとなるという問題があった。
媒体を加熱部材の表面から分離させるための分離部材を、簡単な構成で加熱部材の表面に
対して非接触である一定の位置に配置できる定着装置及びそれを備えた画像形成装置を提
供することを目的とする。
加熱部材に圧接される加圧部材とにより形成されるニップ部で未定着トナー像を担持した
記録媒体を挟持して、記録媒体上の未定着トナー像を溶融定着する定着装置において、
記録媒体の搬送方向に対し前記ニップ部の下流側に揺動可能に支持され、前記加熱部材
の表面から定着処理後の記録媒体を分離させる分離部材と、前記分離部材の揺動端に設け
られ、前記加熱部材に対向する第1磁極を有する第1の磁石と、前記加熱部材に内包され
、前記第1磁極に対向するとともに前記第1磁極と同極性の第2磁極を有する第2の磁石
と、前記分離部材を前記加熱部材に近づく方向に付勢する弾性部材と、を備え、前記分離
部材は、前記第1及び第2の磁石の間に作用する反発磁力と前記弾性部材の付勢力とによ
って前記加熱部材の表面から所定距離だけ離れた位置に配置されることを特徴としている
。
ベルトと、該定着ベルトの内周面に配設されて前記定着ベルトを加圧部材側に押圧する押
圧部と、前記定着ベルトの内周面に配設されて前記定着ベルトを回転可能に案内するガイ
ド部と、前記第2の磁石を内包し前記押圧部及び前記ガイド部とともに前記定着ベルトを
張架するスリーブと、を備えることを特徴としている。
る一方、第1の磁石及び第2の磁石による反発磁力は分離部材を加熱部材から離間させる
方向に作用する。第1及び第2の磁石による反発磁力と弾性部材の付勢力とを釣り合わせ
ることで、分離部材は加熱部材の表面から所定距離だけ離れた位置に配置される。従って
、第1及び第2の磁石を設け、第1及び第2の磁石の反発磁力と弾性部材の付勢力とを釣
り合わせるという簡単な構成にて分離部材が加熱部材の表面に対して非接触で配置され、
定着処理後の記録媒体を加熱ベルトの表面から分離させることができる。
に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。
図1は、本発明の実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す図で
ある。画像形成装置1は、その下部に配設された給紙部2と、この給紙部2の側方に配設
された用紙搬送部3と、この用紙搬送部3の上方に配設された画像形成部4と、この画像
形成部4よりも排出側に配設された定着装置5と、画像形成部4及び定着装置5の上方に
配設された画像読取部6とを備えている。
紙ローラー8の回転により、複数の給紙カセット7のうち選択された給紙カセット7から
用紙9を1枚ずつ用紙搬送部3に送り出す。
搬送される。画像形成部4は、電子写真プロセスによって、用紙9にトナー像を形成する
ものであり、図1の矢印方向に回転可能に支持された感光体11と、この感光体11の周
囲にその回転方向に沿って、帯電部12、露光部13、現像部14、転写部15、クリー
ニング部16、及び除電部17を備えている。
のコロナ放電によって感光体11表面に所定電位を与えると、感光体11表面が一様に帯
電させられる。そして、画像読取部6によって読み取られた原稿の画像データに基づく光
が、露光部13により感光体11表面に照射されると、感光体11表面の電位が選択的に
減衰され、感光体11表面に静電潜像が形成される。
が形成される。このトナー像が転写部15によって感光体11と転写部15との間に供給
される用紙9に転写される。
着装置5に向けて搬送される。定着装置5では用紙9が加熱加圧され、用紙9上にトナー
像が溶融定着される。次いで、トナー像が定着された用紙9は、排出ローラー対20によ
って排出トレイ21上に排出される。
は、クリーニング部16により除去され、また感光体11表面の残留電荷は除電部17に
より除去される。そして、感光体11は帯電部12によって再び帯電され、以下同様にし
て画像形成が行われる。
である。
ベルト26と、加圧部材である加圧ローラー19と、定着ベルト26を加熱する誘導加熱
部30と、温度検知部であるサーミスター25と、ベルト保持部材55と、スリーブ64
と、定着処理後の用紙9を定着ベルト26から分離する分離部材51と、を備える。加圧
ローラー19及びスリーブ64は定着装置5のハウジング(図略)の長手方向に回転可能
に支持され、誘導加熱部30及びベルト保持部材55はハウジングに固定支持され、また
、分離部材51はハウジングに揺動可能に支持される。
る誘導発熱層26aと、シリコーンゴム等からなる弾性層26bと、フッ素樹脂等からな
りニップ部Nで未定着トナー像を溶融定着する際の離型性を向上させる離型層26cと、
が積層されて構成される。
ト26の内周面に配設され、定着ベルト26を介して加圧ローラー19に対向している。
また、押圧部56は定着ベルト26を加圧ローラー19側に押圧する。
て設けられ、誘導加熱部30に沿って回転するように定着ベルト26を案内する。
面に配設される。スリーブ64は、押圧部56及びガイド部59とともに定着ベルト26
を回転可能に張架する。
れる例えばシリコーンゴム製の弾性層19bと、弾性層19bの表面を覆うフッ素樹脂等
からなる離型層19cと、を備える。また、加圧ローラー19は図示しないモーター等の
駆動源によって回転駆動させられ、加圧ローラー19の回転によって定着ベルト26は従
動回転する。加圧ローラー19と定着ベルト26との圧接する部分にニップ部Nが形成さ
れ、ニップ部Nでは、搬送される用紙9上の未定着トナー像を加熱及び加圧し用紙9上に
トナー像を定着する。
により定着ベルト26を加熱するものである。誘導加熱部30は、定着ベルト26の幅方
向(図2の紙面の表裏面方向)に延びて、定着ベルト26の外周の略半分を囲うように定
着ベルト26に対向して配設される。
線をループ状に複数回巻回してボビン38に取り付けられる。また励磁コイル37は、図
示しない電源に接続され、電源から供給される高周波電流により交流磁束を発生させる。
励磁コイル37からの磁界は磁性体コア39を通過し、図2の紙面に平行な方向に導かれ
、定着ベルト26の誘導発熱層26aに沿って通過する。誘導発熱層26aを通過する磁
束の交流的な強さの変化によって誘導発熱層26aには渦電流が生じる。誘導発熱層26
aに渦電流が流れると、誘導発熱層26aの電気抵抗によってジュール熱が発生して、定
着ベルト26が発熱することになる。
するように配置され、夫々の領域の温度を検知する。サーミスター25の検知温度に基づ
いて誘導加熱部30の励磁コイル37に供給される電流が制御される。
、その先端部が定着ベルト26の表面に対して所定の間隔を隔てて配置される。分離部材
51は、ニップ部Nに対して定着ベルト26の回転方向の下流側近傍にて、スリーブ64
に対向して配設される。また、分離部材51は、定着ベルト26の幅方向に延びる横長の
板材からなる。尚、分離部材51は、複数の分離爪からなり、定着ベルト26の幅方向に
延びる取り付け部材に複数個並べて設けた構成としてもよい。
ると、ニップ部Nで挟持された用紙9が加熱されるとともに、加圧ローラー19にて加圧
されることにより、用紙9上の粉体状態のトナーが溶融定着される。定着処理後の用紙9
は、定着ベルト26の表面に密着して搬送されるが、分離部材51によって定着ベルト2
6の表面から分離され、定着装置5の下流側に搬送される。分離部材51が定着ベルト2
6の表面から所定の間隔だけ隔てた状態で定着ベルト26から用紙9を分離するために、
定着ベルト26の表面は分離部材51によって傷つけられることがない。
に示す。図3は保持機構の構成を概略的に示す側面断面図である。
ベルト26側に付勢するバネ部材62と、分離部材51の先端部51bに取り付けられる
第1の磁石66と、スリーブ64に内包される第2の磁石67と、を有する。
表面に対向する先端部51bと、嵌装孔51aと先端部51bとの間に形成されるバネ掛
け部51cと、が設けられる。嵌装孔51aには、図示しないハウジングに固設された支
持部材61が係合し、分離部材51は支持部材61の回りで回動可能となる。弾性部材で
あるバネ部材62は、引っ張りコイルスプリング等からなり、その一端部がハウジングに
固設され、その他端部がバネ掛け部51cに固設される。バネ部材62の付勢力により、
分離部材51の先端部51bは支持部材61を回転中心として定着ベルト26側に回動可
能となる。
離部材51の長手方向に長く板状に延び、接着剤によって分離部材51の先端部51bに
取り付けられる。第1の磁石66は、分離部材51に固定される側にS極を有し、定着ベ
ルト26に対向する面(第1磁極)66aにN極を有する。尚、第1の磁石66は分離部
材51の長手方向に複数個並べて設けてもよい。
4の軸方向に延び、定着装置5のハウジングに固設される。第2の磁石67は断面視で台
形状をなし、台形の下底となる広い方の面(第2磁極)67aが第1の磁石66の第1磁
極66aに対向して配置される。第2の磁石67は、第2磁極67aにN極を有し、台形
の上底となる反対側の磁極67bにS極を有する。第1の磁石66の第1磁極66a、及
び第2の磁石67の第2磁極67aが同極性(共にN極)であるため、第1磁極66a、
及び第2磁極67aの間には反発する磁力が発生する。尚、第1磁極66a、及び第2磁
極67aは互いにS極であってもよい。
離部材51に取り付けられているため、第1磁極66a、及び第2磁極67aの間に発生
する反発磁力は、分離部材51を定着ベルト26から離間させる方向に作用する。一方、
バネ部材62の付勢力は分離部材51を定着ベルト26に近づける方向に作用する。ここ
で、第1及び第2の磁石66、67は、その反発磁力がバネ部材62の付勢力と釣り合う
ことで分離部材51の先端部51bが定着ベルト26の表面に対し非接触に配置される。
また、分離部材51が定着ベルト26の表面に対して所定の間隔を隔てた位置に保持され
るように、第1の磁石66及び第2の磁石67の各磁力は、バネ部材62の付勢力に対し
て所定の大きさに設定されている。
の反発磁力とバネ部材62の付勢力とを釣り合わせるという簡単な構成にて分離部材51
が定着ベルト26の表面に対して非接触で配置され、定着処理後の用紙9を定着ベルト2
6表面から分離させることができる。
により、スリーブ64が定着ベルト26を張架し、この定着ベルト26を張架する位置に
おいて、分離部材51が定着ベルト26に対向するため、分離部材51と定着ベルト26
表面との間隔が安定する。
図4は、第2実施形態に係る分離部材を備えた定着装置を示す概略側面図である。第2
実施形態は、加熱手段としてハロゲンヒーター等のランプヒーター45を備える定着装置
5に適用したものである。第2実施形態は、第2の磁石67が定着ローラー23に内包さ
れる点が第1実施形態と異なる。
ある無端状の定着ベルト26と、加圧部材である加圧ローラー19と、定着ベルト26に
内包される定着ローラー23と、この定着ローラー23とともに定着ベルト26を張架す
る熱ローラー27と、熱ローラー27に内包されるランプヒーター45と、を備える。さ
らに定着装置5は、定着処理後の用紙9を定着ベルト26から分離する分離部材51と、
分離部材51を定着ベルト26の表面に対して非接触で保持する保持機構(バネ部材62
、第1及び第2の磁石66、67)とを備える。加圧ローラー19と、定着ローラー23
及び熱ローラー27は定着装置5のハウジング(図略)の長手方向に回転可能に軸支され
、分離部材51はハウジングに揺動可能に支持される。
金を有し、この芯金上にフッ素樹脂のコーティングやチューブを被覆したものが用いられ
る。熱ローラー27の芯金内部にハロゲンランプ等のランプヒーター45が設けられる。
ゴム膜等のオフセット防止剤がコーティングされている。
ップ部Nへ弾性を付与する。熱ローラー27内に配設されたランプヒーター45からの熱
が、熱ローラー27を介して定着ベルト26に伝わり、定着ベルト26が加熱される。
リコーンゴム等の弾性層が形成され、この弾性層の表面がフッ素樹脂等の離形性に優れた
樹脂で覆われたものが用いられる。
さらに定着ローラー23をその中心方向に加圧する。これにより、加圧ローラー19が定
着ベルト26を介して定着ローラー23に圧接し、定着ベルト26と定着ローラー23と
が従動回転し、定着ベルト26と加圧ローラー19との互いに逆回転しながら当接する部
分にニップ部Nが形成される。
加圧されることにより、用紙9上の粉体状態のトナーが溶融定着される。定着処理後の用
紙9は、定着ベルト26の表面に密着して搬送されるが、分離部材51によって定着ベル
ト26の表面から分離され、定着装置5の下流側に搬送される。分離部材51が定着ベル
ト26の表面から所定の間隔だけ隔てた状態で定着ベルト26から用紙9を分離するため
に、定着ベルト26の表面は分離部材51によって傷つけられることがない。
ベルト26側に付勢するバネ部材62と、分離部材51の先端部51bに取り付けられる
第1の磁石66と、定着ローラー23に内包される第2の磁石67と、を有する。
材51の先端部51bに取り付けられる。第1の磁石66は、分離部材51に固定される
側にS極を有し定着ベルト26に対向する面(第1磁極)66aにN極を有する。尚、第
1の磁石66は分離部材51の長手方向に複数個並べて設けてもよい。
ウジングに固設される。第2の磁石67は断面視で台形状をなし、台形の下底となる広い
方の面(第2磁極)67aが第1の磁石66の第1磁極66aに対向して配置される。第
2の磁石67は、第2磁極67aにN極を有し、台形の上底となる反対側の磁極67bに
S極を有する。第1の磁石66の第1磁極66a、及び第2の磁石67の第2磁極67a
が同極性(共にN極)であるため、第1磁極66a、及び第2磁極67aの間には反発す
る磁力が発生する。尚、第1磁極66a、及び第2磁極67aは互いにS極であってもよ
い。
離部材51に取り付けられているため、第1磁極66a、及び第2磁極67aの間に発生
する反発磁力は、分離部材51を定着ベルト26から離間させる方向に作用する。一方、
バネ部材62の付勢力は分離部材51を定着ベルト26に近づく方向に作用する。ここで
、第1及び第2の磁石66、67は、その反発磁力がバネ部材62の付勢力と釣り合うこ
とで分離部材51の先端部51bが定着ベルト26の表面に対し非接触に配置される。ま
た、分離部材51が定着ベルト26の表面に対して所定の間隔を隔てた位置に保持される
ように、第1の磁石66及び第2の磁石67の各磁力は、バネ部材62の付勢力に対して
所定の大きさに設定されている。
の反発磁力とバネ部材62の付勢力とを釣り合わせるという簡単な構成にて分離部材51
が定着ベルト26の表面に対して非接触で配置され、定着処理後の用紙9を定着ベルト2
6表面から分離させることができる。
るベルト定着装置に適用した例を示したが、本発明はこれに限らず、加熱手段によって加
熱される加熱ローラーと、加熱ローラーに圧接される加圧ローラーとにより形成されるニ
ップ部で未定着トナー像を担持した用紙を挟持して、用紙上の未定着トナー像を溶融定着
するローラー定着装置に適用してもよい。
いる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができ、特に、加熱部材に非
接触で定着処理後の記録媒体を加熱部材から分離させる定着装置及びそれを備えた画像形
成装置に利用することができる。
5 定着装置
19 加圧ローラー(加圧部材)
23 定着ローラー
25 サーミスター
26 定着ベルト(加熱部材)
27 熱ローラー
30 誘導加熱部(加熱手段)
45 ランプヒーター(加熱手段)
51 分離部材
51a 嵌装孔
51b 先端部
51c バネ掛け部
55 ベルト保持部材
56 押圧部
59 ガイド部
61 支持部材
62 バネ部材(弾性部材)
64 スリーブ
66 第1の磁石
66a 第1磁極
67 第2の磁石
67a 第2磁極
Claims (5)
- 加熱手段によって加熱される加熱部材と、該加熱部材に圧接される加圧部材とにより形成されるニップ部で未定着トナー像を担持した記録媒体を挟持して、記録媒体上の未定着トナー像を溶融定着する定着装置において、
前記加熱部材の幅方向に延びる横長の板材からなり、記録媒体の搬送方向に対し前記ニップ部の下流側に揺動可能に支持され、前記加熱部材の表面から定着処理後の記録媒体を分離させる分離部材と、
前記分離部材の揺動端に設けられ、前記分離部材の長手方向に長く板状に延び、前記加熱部材に対向する第1磁極を有する第1の磁石と、
前記加熱部材に内包され、前記第1磁極に対向するとともに前記第1磁極と同極性の第2磁極を有する第2の磁石と、
前記分離部材の長手方向両端部から前記分離部材を前記加熱部材に近づく方向に付勢する弾性部材と、を備え、
前記分離部材は、前記加熱部材表面での前記第1及び第2の磁石の間に作用する反発磁力と前記弾性部材による前記分離部材の長手方向両端部での付勢力とによって前記加熱部材の表面から所定距離だけ離れた位置に配置され、
無端状の前記加熱部材の内周面に配設されて前記加熱部材を前記加圧部材側に押圧する押圧部と、
前記第2の磁石を内包し前記押圧部とともに前記加熱部材を張架するスリーブと、を備えることを特徴とする定着装置。 - 加熱手段によって加熱される加熱部材と、該加熱部材に圧接される加圧部材とにより形成されるニップ部で未定着トナー像を担持した記録媒体を挟持して、記録媒体上の未定着トナー像を溶融定着する定着装置において、
前記加熱部材の幅方向に延びる横長の板材からなり、記録媒体の搬送方向に対し前記ニップ部の下流側に揺動可能に支持され、前記加熱部材の表面から定着処理後の記録媒体を分離させる分離部材と、
前記分離部材の揺動端に前記分離部材の長手方向に複数個並べて設けられ、前記加熱部材に対向する第1磁極を有する第1の磁石と、
前記加熱部材に内包され、前記第1磁極に対向するとともに前記第1磁極と同極性の第2磁極を有する第2の磁石と、
前記分離部材の長手方向両端部から前記分離部材を前記加熱部材に近づく方向に付勢する弾性部材と、を備え、
前記分離部材は、前記加熱部材表面での前記第1及び第2の磁石の間に作用する反発磁力と前記弾性部材による前記分離部材の長手方向両端部での付勢力とによって前記加熱部材の表面から所定距離だけ離れた位置に配置され、
無端状の前記加熱部材の内周面に配設されて前記加熱部材を前記加圧部材側に押圧する押圧部と、
前記第2の磁石を内包し前記押圧部とともに前記加熱部材を張架するスリーブと、を備えることを特徴とする定着装置。 - 加熱手段によって加熱される加熱部材と、該加熱部材に圧接される加圧部材とにより形成されるニップ部で未定着トナー像を担持した記録媒体を挟持して、記録媒体上の未定着トナー像を溶融定着する定着装置において、
前記加熱部材の幅方向に延びる取り付け部材に複数個並べて設けられた分離爪からなり、記録媒体の搬送方向に対し前記ニップ部の下流側に揺動可能に支持され、前記加熱部材の表面から定着処理後の記録媒体を分離させる分離部材と、
前記分離部材の揺動端に前記分離部材の長手方向に複数個並べて設けられ、前記加熱部材に対向する第1磁極を有する第1の磁石と、
前記加熱部材に内包され、前記第1磁極に対向するとともに前記第1磁極と同極性の第2磁極を有する第2の磁石と、
前記分離部材の長手方向両端部から前記分離部材を前記加熱部材に近づく方向に付勢する弾性部材と、を備え、
前記分離部材は、前記加熱部材表面での前記第1及び第2の磁石の間に作用する反発磁力と前記弾性部材による前記分離部材の長手方向両端部での付勢力とによって前記加熱部材の表面から所定距離だけ離れた位置に配置され、
無端状の前記加熱部材の内周面に配設されて前記加熱部材を前記加圧部材側に押圧する押圧部と、
前記第2の磁石を内包し前記押圧部とともに前記加熱部材を張架するスリーブと、を備えることを特徴とする定着装置。 - 加熱手段によって加熱される加熱部材と、該加熱部材に圧接される加圧部材とにより形成されるニップ部で未定着トナー像を担持した記録媒体を挟持して、記録媒体上の未定着トナー像を溶融定着する定着装置において、
前記加熱部材の幅方向に延びる横長の板材からなり、記録媒体の搬送方向に対し前記ニップ部の下流側に揺動可能に支持され、前記加熱部材の表面から定着処理後の記録媒体を分離させる分離部材と、
前記分離部材の揺動端に設けられ、前記分離部材の長手方向に長く板状に延び、前記加熱部材に対向する第1磁極を有する第1の磁石と、
前記加熱部材に内包され、前記第1磁極に対向するとともに前記第1磁極と同極性の第2磁極を有する第2の磁石と、
前記分離部材の長手方向両端部から前記分離部材を前記加熱部材に近づく方向に付勢する弾性部材と、を備え、
前記分離部材は、前記加熱部材表面での前記第1及び第2の磁石の間に作用する反発磁力と前記弾性部材による前記分離部材の長手方向両端部での付勢力とによって前記加熱部材の表面から所定距離だけ離れた位置に配置され、
前記加熱部材としての無端状の定着ベルトと、
該定着ベルトの内周面に配設されて前記定着ベルトを前記加圧部材側に押圧する押圧部と、
前記定着ベルトの内周面に配設されて前記定着ベルトを回転可能に案内するガイド部と、
前記第2の磁石を内包し前記押圧部及び前記ガイド部とともに前記定着ベルトを張架するスリーブと、を備えることを特徴とする定着装置。 - 請求項1から請求項4のいずれか1項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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---|---|---|---|
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