JP6565832B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
以下、本実施形態の画像形成装置10(図1及び図2参照)の全体構成、画像形成装置10による画像形成動作、本実施形態の要部である定着装置60(図3、図4及び図5参照)の構成、定着装置60の動作(図7及び図8参照)及び本実施形態の効果について、図面を参照しつつこれらの記載順で説明する。なお、以下の説明では、図中における矢印Fr及び矢印Rrで示す方向をそれぞれ装置奥行き方向手前側及び奥側、矢印R及び矢印Lで示す方向を装置幅方向右側及び左側、矢印U及び矢印Loで示す方向をそれぞれ装置高さ方向上側及び下側とする。
画像形成装置10の全体構成については、図1及び図2を参照しつつ説明する。画像形成装置10は、本体20と、給紙カセット30と、搬送装置40と、トナー像形成部50(形成部の一例)と、定着装置60と、制御部CUとを含んで構成される電子写真方式の装置とされている。なお、本実施形態の画像形成装置10は、一例としてプリンターとされている。
次に、本実施形態の画像形成装置10を用いた画像形成動作について図2を参照しながら説明する。
次に、本実施形態の要部である定着装置60の構成について図面を参照しながら詳しく説明する。なお、特段の事情がない限り、加熱ベルト70が後述する第1位置に配置されている状態での定着装置60の構成について説明する。
本体65は、箱状の外装とされ、その内部に、筺体67と、加熱ベルト70と、加圧ローラー71と、熱源73と、反射部材75と、押付部材76と、シート部材77と、支持部材78と、サーモカットTCと、を収容している(図3参照)。また、本体65は、筺体67に固定されている。
筺体67は、図4に示されるように、一対の側板67Aと、繋ぎ板67Bと、一対の可動板68と、一対のピン69とを備えている。繋ぎ板67Bは、長尺とされており、その長手方向を本体65の長手方向に沿わせた状態で配置されている。一対の側板67Aは、繋ぎ板67Bの長手方向の両端側に固定されている。また、各側板67Aには、それぞれ複数の貫通孔が形成されている。そして、一対の側板67Aは、各貫通孔に加圧ローラー71のシャフト(図示省略)を嵌め込んで、加圧ローラー71を軸周りに回転可能に支持している。
加熱ベルト70は、無端ベルトとされている。加熱ベルト70は、図3に示されるように、装置奥行き方向から見て、本体65の中央側(幅方向及び高さ方向における中心付近)に配置されている。
加圧ローラー71は、長尺のシャフトと、当該シャフトの外周を覆う被覆層(一例としてシリコンゴム製)とを含んで構成されたローラーとされている。ここで、加圧ローラー71は、図3に示されるように、装置奥行き方向から見て、加熱ベルト70の下側に配置されている。また、加圧ローラー71の上側の部分には、加圧ローラー71の外周に沿って凹んだ状態の加熱ベルト70の下側の部分が接触している。そして、前述のニップNとは、加圧ローラー71と加熱ベルト70との接触部分を意味する。
熱源73は、一例として、ハロゲンランプとされている。熱源73は、図3に示されるように、装置奥行き方向から見ると、加熱ベルト70の内側であって、軸Aよりも上側に配置されている。熱源73は、加熱ベルト70の一端から他端に亘る範囲であって、加熱ベルト70の周方向の一部の範囲に、光を照射するようになっている。その結果、熱源73は、加熱ベルト70に、加熱ベルト70が媒体Sを加熱するための熱を付与するようになっている。なお、熱源73の両端部分は、一対の可動板68に固定されている。
反射部材75は、長尺とされており、横断面がU字状(すなわち、片側が開口した形状)とされている。反射部材75は、装置奥行き方向から見ると、下側に開口しかつその長手方向を加熱ベルト70の長手方向に沿わせた状態で、加熱ベルト70の中央側(幅方向及び高さ方向における中心付近)かつ熱源73の下側に配置されてる。そして、反射部材75は、熱源72から照射されて自身に入射する光を、加熱ベルト70における上側の部分の内周に向けて反射するようになっている。
以下、変更機構80について図4及び図5を参照しながら説明する。変更機構80は、装置奥行き方向手前側の側板67Aよりも更に手前側に配置されている。変更機構80は、第1壁81と、第2壁82と、シャフト83と、コイルばね84と、保持部材85と、コロ86と、偏芯カム87と、を含んで構成されている。
第1壁81は、側板67Aに直交する平板81Aを有している。第1壁81は、可動板68に固定されている。また、平板81Aには、貫通孔81Bが形成されている。第2壁82は、側板67Aに直交する平板とされている。第2壁82は、第1壁81の上側に配置されて、第1壁81の平板81Aに対向している。第2壁82は、筺体67の側板67Aに固定されている。また、第2壁82には、第1壁81との対向方向において貫通孔81Bに重なる貫通孔が形成されている。シャフト83は、第2壁82の貫通孔の中心に自己の軸を重ねて、かつ、貫通孔81Bを介して第1壁81を貫通した状態で、その上端が第2壁82にねじで固定されている。コイルばね84は、第1壁81と第2壁82とに挟まれて圧縮された状態で、シャフト83の外周を囲むように配置されている。
保持部材85は、縦断面がU字状の部材とされている。保持部材85の各対向壁には縦方向に沿う長尺の貫通孔85Aが形成され、各対向壁を繋ぐ壁には貫通穴が形成されている。保持部材85は、その対向壁同士が対向する方向を可動板68に直交する方向に沿わせ、かつ、装置高さ方向に対して下側を開口させた状態でシャフト83の下端にねじで固定されている。コロ86は、可動板68に直交する方向(保持部材85の対向壁同士の対向方向)を自己の軸方向とした姿勢で、保持部材85の下端側に固定されている。なお、コロ86をシャフト83の軸方向から見ると、コロ86の一部は、シャフト83の一部に重なっている。偏芯カム87は、その厚み方向両側に円状の突出部分を有している。偏芯カム87は、可動板68に直交する方向を厚み方向とした姿勢で、かつ、その各突出部分が保持部材85の貫通孔85Aに嵌め込まれた状態で、可動板68に回転可能に支持されている。また、偏芯カム87は、常に(回転による姿勢に関わらず)コロ86に接触するように配置されている。偏芯カム87は、駆動源(図示省略)により駆動されて回転するようになっている。
以下、検知機構90について図4及び図5を参照しながら説明する。検知機構90は、装置奥行き方向手前側の側板67Aよりも更に手前側に配置されている。検知機構90は、第1ギア91(第1歯車の一例)と、第2ギア92(第2歯車の一例)と、アイドルギア93と、切り欠き部材94と、光センサー95(検知部)と、を含んで構成されている。
第1ギア91は、加圧ローラー71における装置奥行き方向手前側の端部に固定されている。そのため、第1ギア91は、加圧ローラー71とともに加圧ローラー7の軸周りに回転するようになっている。第2ギア92は、一対の可動板68のうち装置奥行き方向手前側の可動板68に回転可能に支持されている。第2ギア92は、可動板68に回転可能に支持されている加熱ベルト70に対して定位置(定められた位置)に配置されている。アイドルギア93は、一対の可動板68のうち装置奥行き方向手前側の可動板68に回転可能に支持されている。アイドルギア93は、第2ギア92に対して定位置(定められた位置)に配置されている。アイドルギア93は、第2ギア92に対して常に互いの歯が噛み合っている。すなわち、アイドルギア93が自己の軸周りに回転すると、第2ギア92は自己の軸周りに回転するようになっている。
切り欠き部材94は、円板状の基部94Aと、複数の板94Bとを備えている。基部94Aは、その中心に貫通孔が形成されている。複数の板94Bは、基部94Aの全周に亘って定められた間隔をあけて基部94Aの板厚方向の一方に延びている。すなわち、複数の板94Bは、基部94Aの外周から板厚方向の一方に延びている筒状の仮想壁の複数個所が定められた間隔をあけて切り欠かれた結果物と見ることができる。切り欠き部材94は、基部94Aの貫通孔に第2ギア92を支持している回転軸を嵌め込まれ、複数の板94Bを側板98側に向けた姿勢で、第2ギア92に固定されている。そのため、切り欠き部材94は、第2ギア92の回転に伴い自己の軸周りに回転するようになっている。なお、切り欠き部材94は、一例として金属製のプレス成形品とされている。
サーモカットTCは、加熱ベルト70の上側に配置されている。サーモカットTCは、加熱ベルト70の温度を計測して、加熱ベルト70の温度が定められた温度に達すると定着装置60が異常状態であると判断して定着装置60を動作不可能にするようになっている。例えば、定着装置60の動作時に加熱ベルト70が定速で周回することなく加熱ベルト70の上側の部分(熱源73の上側の部分)が局所的に加熱されると、サーモカットTCは、加熱ベルト70の温度が定められた温度に達して定着装置60が異常状態であると判断するようになっている。
次に、本実施形態の定着装置60の動作(定着動作)について図3〜図7を参照しながら説明する。なお、定着装置60の動作は、画像形成装置10の画像形成動作に伴い行われる。
次に、本実施形態の効果(第1及び第2の効果)について図面を参照しながら説明する。なお、後述する比較形態(第1及び第2比較形態)の説明では、本実施形態と同じ部材等を用いる場合、同じ符号等を用いる。
本実施形態の定着装置60は、図6及び図7に示されるように、定着動作時に加熱ベルト70が定速で周回している状態で、制御部CUが熱源73による加熱ベルト70の加熱を開始する。
本実施形態の定着装置60は、加熱ベルト70が定速で周回している状態を、検知機構90を用いて判断する。すなわち、本実施形態の定着装置60は、加熱ベルト70が定速で周回している状態であることを、切り欠き部材94の軸周りの回転により間接的に検出して判断する。
50 トナー像形成部(形成部の一例)
60 定着装置
67A 側板
68 可動板
70 加熱ベルト
71 加圧ローラー(加圧体の一例)
73 熱源
76 押付部材
80 変更機構
91 第1ギア(第1歯車の一例)
92 第2ギア(第2歯車の一例)
95 光センサー(検知部の一例)
CU 制御部
N ニップ
S 媒体
Claims (3)
- 軸周りに回転する加圧体と、
第1位置に配置されて前記加圧体とでニップを形成し、加熱されながら前記加圧体に従動して定速で周回し、像が形成された媒体を前記加圧体とで加圧して、前記媒体を加熱する加熱ベルトと、
前記加熱ベルトに、前記加熱ベルトが媒体を加熱するための熱を付与する熱源と、
前記加圧体に対する前記加熱ベルトの相対位置を、前記第1位置又は前記第1位置よりも前記加熱ベルトが前記加圧体から離れた第2位置に変更させる変更機構と、
前記変更機構及び前記加圧体により前記加熱ベルトが前記第1位置で定速で周回している状態で、前記熱源により前記加熱ベルトの加熱を開始させる制御部と、
前記加圧体を軸周りに回転可能に支持する側板と、
前記側板に回転可能に取り付けられ、前記加熱ベルトを周回可能に支持する可動板と、
前記加圧体ととも前記加圧体の軸周りに回転する第1歯車と、
前記可動板に軸周りに回転可能に支持され、前記加熱ベルトが前記第1位置に配置されると前記第1歯車からの回転力を受けて回転する第2歯車と、
前記第2歯車の回転状態を検知する検知部と、
を備え、
前記制御部は、前記検知部により前記回転状態が定速の回転状態であることを検知すると前記加熱ベルトが定速で周回していると判断する、
定着装置。 - 前記加熱ベルトの内側に配置され、前記加熱ベルトにおける前記ニップを形成している部分を前記加圧体に押し付ける押付部材、
を備えた請求項1に記載の定着装置。 - 請求項1又は2に記載の定着装置と、
前記定着装置により加熱及び加圧される媒体に像を形成する形成部と、
を備えた画像形成装置。
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