JP7033279B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
図2に、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成図を示す。図2に示すように、本実施形態に係る画像形成装置の一例としてのプリンタは、給紙装置4と、レジストローラ対6と、像担持体としての感光体ドラム8と、転写装置10と、定着装置30等を有している。
トナー像が転写された用紙Pは、定着装置30へ向けて搬送され、定着装置30でトナー像が用紙Pに定着された後、排紙トレイへ排出されスタックされる。
図8は、ニップ形成部材34の振動を抑制するための振動抑制部材40の外観斜視図である。図1は、ニップ形成部材34とステー35との間に、ニップ形成部材34とステー35とに接触させて振動抑制部材40を設けた状態を示す斜視図である。図9は、ニップ形成部材34とステー35との間に、ニップ形成部材34とステー35とに接触させて振動抑制部材40を設けた状態を示す側面図である。本実施形態の定着装置30においては、図8に示すような弾性部材であり、耐熱性部材である硬度20度の耐熱性シリコーンゴムからなる振動抑制部材40を用いて、ニップ形成部材34の定着ベルト摺動回転方向における振動を減衰させて抑制する。
図21は、構成例2に係る振動抑制部材40と、ニップ形成部材34とステー35とを示す要部分解斜視図であり、図22は、構成例2に係る振動抑制部材40と、ニップ形成部材34とステー35とを示す要部斜視図である。また、図11は、構成例2に係る振動抑制部材とニップ形成部材の端部に取り付ける場合の説明図である。
図11、図21に示すように、振動抑制部材40の凸部40bが形成された側の本体部40aの側面に、この側面から突起した突起部41を設けても良い。この突起部41は、円筒部41aと、円筒部41aの先端側に設けられ円筒部41aよりも底面が大径の引っ掛り部たる円錐部41bとを有している。ニップ形成部材34の端部34aには、突起部41が嵌り込む嵌め込み孔34bを設け、円錐部41bを押し潰すように弾性変形させながら、嵌め込み孔34bに突起部41aを挿入する。そして、図12、図22に示すように、円錐部41bが嵌め込み孔34bを抜けるまで突起部41を挿入し嵌め込み孔34bに嵌め込むことで、復元した円錐部41bの底面が嵌め込み孔34bの縁に引っ掛り、ニップ形成部材34の端部34aに振動抑制部材40が固定される。このように、突起部41によって振動抑制部材40をニップ形成部材34に固定することで、加圧ローラ32の耐久性を担保するためなどに行われる脱圧動作時に、ニップ形成部材34とステー35との間から振動抑制部材40が脱落するのを、より確実に防止できる。また、加圧ローラ32の加圧力は、ニップ形成部材34からステー35側にかかる。そのため、上記のように振動抑制部材40を固定することで、円錐部41bを嵌め込み孔34bに嵌め込む方向に加圧ローラ32の加圧力が働き、振動抑制部材40とニップ形成部材34との引っ掛りが外れ難い。従って、加圧ローラ32の加圧時に、例えば、摺動トルクが大きくなり大きな振動が加えられた場合や、紙詰まり処理(JAM処理)のためにニップ部に通常使用時とは異なる振動が加えられた場合でも、ニップ形成部材34とステー35との間から振動抑制部材40が脱落するのを防止することができる。また、ニップ形成部材34の端部34aに振動抑制部材40を接着剤により接着させて固定する場合よりも、固定作業の簡便化を図ることが可能となる。
また、突起部41が嵌め込まれる嵌め込み孔をステー35に設けて、ステー35に円錐部41bを引っ掛けて固定してもよい。
図23に示す例では、振動抑制部材40を、山と谷とが交互に連続する断面波型形状とし、ニップ形成部材34の振動抑制部材40が接触する接触面と、ステー35の振動抑制部材40が接触する接触面を、山と溝からなる凹凸形状としている。これにより、振動抑制部材40とニップ形成部材34との間の摩擦力や振動抑制部材40とステー35との間の摩擦力が大きなり、ズレが生じにくくなる。よって、ニップ形成部材34とステー35との間から振動抑制部材40が脱落するのを防止することができる。また、異音の発生を抑制する効果も高めることができる。
また、振動抑制部材40の表面、ニップ形成部材34の振動抑制部材が接触する接触面およびステー35の振動抑制部材40が接触する接触面に凹凸があれば、振動抑制部材40とニップ形成部材34との間の摩擦力や振動抑制部材40とステー35との間の摩擦力を強くできる。よって、例えば、振動抑制部材40が、射出成型などにより成型される場合は、金型を粗して、振動抑制部材40の表面を粗くしてもよい。また、ニップ形成部材34の振動抑制部材が接触する面およびステー35の振動抑制部材40が接触する接触面にサンドブラスト加工などを施して、これら接触面を粗してもよい。
本発明を適用した画像形成装置の第2の実施形態について説明する。ここで、本実施形態に係るプリンタの基本的な構成は、実施形態1に係るプリンタの構成と同様なので、その説明は省略する。
図14は、構成例3に係る定着装置30でのニップ形成部材34とステー35とを拘束部材50で拘束する構成を示す図である。本構成例においては、図14に示すように、ニップ形成部材34及びステー35を保持する側板39よりも定着ベルト幅方向装置外側であって非通紙領域まで、ニップ形成部材34の端部34aとステー35の端部35aとが延在されている。また、ニップ形成部材34とステー35とを拘束するための拘束部材50が設けられている。拘束部材50は、定着ベルト幅方向に延在する一対の挟み部50a,50bと、加圧ローラ32の加圧方向に延在し両端部に挟み部50a,50bがそれぞれ設けられた基部50cとを有している。そして、拘束部材50の挟み部50aと挟み部50bとで、ニップ形成部材34の端部34aとステー35の端部35aとを挟み込むことで、ニップ形成部材34とステー35とが拘束部材50により拘束される。
なお、図15に示すように、拘束部材50の挟み部50aと挟み部50bとの間に、別途、挟み部50dを設けて、ニップ形成部材34の端部34aとステー35の端部35aとの間に、挟み部50dを挟み込むように構成しても良い。これにより、構成例1に係る拘束部材50に対して、ニップ形成部材34の端部34a及びステー35の端部35aそれぞれと、拘束部材50の挟み部50dとの間で生じる摩擦力がさらに作用する。そのため、より確実にニップ形成部材34及びステー35を拘束部材50で拘束し、ニップ形成部材34の振動に起因した異音の発生を抑制することができる。
図16は、構成例4に係る定着装置30でのニップ形成部材34とステー35とを拘束部材50で拘束する構成を示す図である。本構成例においては、図16に示すように、拘束部材50の挟み部50a,50bを、側板39よりも定着ベルト幅方向装置内側まで延在させている。また、側板39には、ニップ形成部材34の端部34aと、ステー35の端部35aと、拘束部材50の挟み部50a,50bとが嵌り込む、嵌め込み孔39aが開けられている。そして、ニップ形成部材34の端部34aとステー35の端部35aとを、挟み部50a,50bで挟むように、端部34aと端部35aと挟み部50a,50bとを嵌め込み孔39aに嵌め込み、ニップ形成部材34とステー35とを拘束部材50で拘束する。これにより、拘束部材50の脱落が防止されるとともに、適度な弾性により拘束効果を発揮しニップ形成部材34の振動を抑えて異音発生を抑制することができる。
図17は、構成例5に係る定着装置30でのニップ形成部材34とステー35とを拘束部材50で拘束する構成を示す図である。図18は、構成例5に係る拘束部材50の斜視図である。本構成例においては、図17及び図18に示すように、拘束部材50の挟み部50bに板バネ形状部50eを設けている。そして、側板39の嵌め込み孔39a内における加圧ローラ32の加圧方向で、ニップ形成部材34の端部34aと側板39の内壁面との間に拘束部材50の挟み部50aを挿入する。また、ステー35の端部35aと側板の内壁面との間に拘束部材50の挟み部50b及び板バネ形状部50eを挿入する。これにより、拘束部材50の挟み部50a,50bによってニップ形成部材34の端部34aとステー35の端部35aとが挟まれる。これとともに、拘束部材50の板バネ形状部50eの弾性力により、ニップ形成部材34の端部34aとステー35の端部35aとに対して、より確実に拘束力を発揮させることができる。
なお、図19に示すように、側板39の嵌め込み孔39a内における加圧ローラ32の加圧方向で、ニップ形成部材34の端部34aとステー35の端部35aとの間に拘束部材50の挟み部50b及び板バネ形状部50eを挿入するように構成してもよい。
(態様A)
回転可能に設けられた無端状の定着ベルト31などの定着ベルトと、前記定着ベルトの外周面を加圧する加圧ローラ32などの加圧部材と、前記定着ベルトの内側に設けられ、定着ベルトを介して前記加圧部材と当接し定着ニップを形成するニップ形成部材34などのニップ形成部材と、前記定着ベルトの内側に設けられ、前記ニップ形成部材を支持するステー35などの支持部材とを備えた定着装置30などの定着装置において、前記ニップ形成部材と前記支持部材との間に、ニップ形成部材の振動を抑制する振動抑制部材40などの振動抑制部材を設けた。
(態様A)においては、ニップ形成部材と支持部材との間に設けた振動抑制部材が、ニップ形成部材と定着ベルトとの摺擦により生じる起振力によるニップ形成部材の振動を減衰させるなどして、ニップ形成部材の振動を抑制する。これにより、ニップ形成部材の振動が、支持部材で伝達され最終的に定着ベルトで増幅される現象が生じるのを抑制できる。よって、ニップ形成部材の振動に起因した異音の発生を抑制することができる。
(態様B)
回転可能に設けられた無端状の定着ベルト31などの定着ベルトと、前記定着ベルトの外周面を加圧する加圧ローラ32などの加圧部材と、前記定着ベルトの内側に設けられ、定着ベルトを介して前記加圧部材と当接し定着ニップを形成するニップ形成部材34などのニップ形成部材と、前記定着ベルトの内側に設けられ、前記ニップ形成部材を支持するステー35などの支持部材とを備えた定着装置30などの定着装置において、前記ニップ形成部材と前記支持部材とを拘束する拘束部材50などの拘束部材を設けた。
(態様B)においては、ニップ形成部材と支持部材とを拘束部材で拘束する。これにより、回転する定着ベルトとニップ形成部材との摺擦により生じる起振力によって、ニップ形成部材が振動するのを抑制することができる。よって、ニップ形成部材の振動に起因した異音の発生を抑制することができる。
(態様C)
回転可能に設けられた無端状の定着ベルト31などの定着ベルトと、前記定着ベルトの外周面を加圧する加圧ローラ32などの加圧部材と、前記定着ベルトの内側に設けられ、定着ベルトを介して前記加圧部材と当接し定着ニップを形成するニップ形成部材34などのニップ形成部材と、前記定着ベルトの内側に設けられ、前記ニップ形成部材を支持するステー35などの支持部材とを備えた定着装置30などの定着装置において、前記支持部材に対して前記ニップ形成部材の前記定着ニップにおける定着ベルト回転方向の位置決めを行う、振動抑制部材40の凸部40bやニップ形成部材34のボス340や支持部材35の貫通孔350などで構成される位置決め手段を有する。
(態様C)においては、支持部材に対してニップ形成部材の定着ニップにおける定着ベルト回転方向の位置決めを位置決め手段によって行う。これにより、回転する定着ベルトとニップ形成部材との摺擦により生じる起振力によって、ニップ形成部材が定着ベルト回転方向と同方向に振動するのを抑制することができる。よって、ニップ形成部材の振動に起因した異音の発生を抑制することができる。
(態様D)
(態様A)において、前記振動抑制部材は、弾性部材からなる。これによれば、上記実施形態について説明したように、振動抑制部材によってニップ形成部材の振動を減衰させることができ、ニップ形成部材の振動を抑制することができる。
(態様E)
(態様A)または(態様D)において、前記振動抑制部材は、耐熱性部材からなる。これによれば、上記実施形態について説明したように、振動抑制部材に耐熱性を付与することができる。
(態様F)
(態様D)または(態様E)において、前記振動抑制部材は耐熱性シリコーンゴムからなる。これによれば、上記実施形態について説明したように、振動抑制部材によってニップ形成部材の振動を減衰させることで、ニップ形成部材の振動を抑制することができるとともに、振動抑制部材に耐熱性を付与することができる。
(態様G)
(態様A)、(態様D)、(態様E)または(態様F)において、装置で使用可能な最大用紙サイズの通紙領域外における前記ニップ形成部材と前記支持部材との間に、前記振動抑制部材を配置した。これによれば、上記実施形態について説明したように、熱の影響を小さくし振動抑制部材の耐久性を向上させることができる。
(態様H)
(態様A)、(態様D)、(態様E)、(態様F)または(態様G)において、前記振動抑制部材は、前記ニップ形成部材及び前記支持部材と非接着である。これによれば、上記実施形態について説明したように、より簡易に接触部材の加圧力で振動抑制部材を保持することが可能となる。
(態様I)
(態様A)、(態様D)、(態様E)、(態様F)、(態様G)または(態様H)において、前記振動抑制部材に、前記ニップ形成部材への引っ掛り部を設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、脱圧時に振動抑制部材の脱落を防止することができる。
(態様J)
(態様I)において、前記引っ掛り部は、前記ニップ形成部材または前記支持部材に設けられた嵌め込み穴に嵌め込まれる軸状の突起の先端に設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、脱圧時に振動抑制部材の脱落を防止することができる。
(態様K)
(態様A)、(態様D)、(態様E)、(態様F)、(態様G)、(態様H)、(態様I)または(態様J)において、前記ニップ形成部材と前記振動抑制部材との接触部および前記支持部材と前記振動抑制部材との接触部の少なくとも一方が、凹凸形状である。これによれば、上記実施形態について説明したように、振動抑制部材40とニップ形成部材34との間の摩擦力や振動抑制部材40とステー35との間の摩擦力を大きくすることができる。これにより、ニップ形成部材と支持部材との間から振動抑制部材が脱落するのを防止することができ、かた、異音の発生を抑制する効果も高めることができる。
(態様L)
(態様B)において、前記ニップ形成部材及び前記支持部材は、装置で使用可能な最大用紙サイズの通紙領域外まで少なくとも部分的に延在しており、その延在した延在部分で該ニップ形成部材と該支持部材とが前記拘束部材で拘束される。これによれば、上記実施形態について説明したように、最端部で熱膨張を吸収しつつ、ニップ形成部材と支持部材とを拘束することができる。
(態様M)
(態様B)または(態様L)において、前記拘束部材は、前記ニップ形成部材及び前記支持部材を挟み込むことで拘束するものであり、前記ニップ形成部材及び前記支持部材と前記拘束部材との間に、該ニップ形成部材及び該支持部材に対する摩擦係数が該拘束部材よりも高い耐熱性樹脂を配置する。これによれば、上記実施形態について説明したように、摩擦による拘束力を向上させることができる。
(態様N)
(態様M)において、前記耐熱性樹脂を前記拘束部材に接着させて設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、より接点の摩擦力を高めて、より強い拘束力を発揮させることが可能となる。
(態様O)
(態様B)、(態様L)、(態様M)または(態様N)において、前記ニップ形成部材及び前記支持部材の少なくとも一方を保持する側板39などの側板を備えており、前記拘束部材は前記側板まで延在され側板に保持される。これによれば、上記実施形態について説明したように、拘束部材の脱落を防止することができる。
(態様P)
(態様O)において、前記拘束部材は板バネ形状部を有しており、前記板バネ形状部によって生じる弾性力によって前記側板に前記拘束部材が保持される。これによれば、上記実施形態について説明したように、より確実に拘束力を発揮させることができる。
(態様Q)
(態様P)において、前記板バネ形状部に、前記ニップ形成部材及び前記支持部材に対する摩擦係数が前記拘束部材よりも高い耐熱性樹脂を設けた。これによれば、上記実施形態について説明したように、より強い拘束力を発揮させることが可能となる。
(態様R)
記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、前記記録媒体に形成された画像を該記録媒体に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、前記定着手段として、(態様A)乃至(態様Q)のいずれか一記載の定着装置を用いた。これによれば、上記実施形態について説明したように、ニップ形成部材の振動を抑えて異音の発生を抑制することができる。
6 レジストローラ対
8 感光体ドラム
10 転写装置
14 給紙トレイ
16 給紙コロ
18 帯電ローラ
20 ミラー
22 現像装置
22a 現像ローラ
24 クリーニング装置
24a クリーニングブレード
26 露光部
30 定着装置
31 定着ベルト
32 加圧ローラ
32a 芯金
32b 弾性層
32c 離型層
33a ハロゲンヒータ
33b ハロゲンヒータ
34 ニップ形成部材
35 ステー
36 反射部材
37 フランジ
39 側板
40 振動抑制部材
40a 本体部
40b 凸部
41 突起部
41a 円筒部
41b 円錐部
50 拘束部材
50a 挟み部
50b 挟み部
50c 基部
50d 挟み部
50e 板バネ形状部
200 金属熱伝導体
300 熱源
400 加圧ローラ
Claims (8)
- 回転可能に設けられた無端状の定着ベルトと、
前記定着ベルトの外周面を加圧する加圧部材と、
前記定着ベルトの内側に設けられ、該定着ベルトを介して前記加圧部材と当接し定着ニップを形成するニップ形成部材と、
前記定着ベルトの内側に設けられ、前記ニップ形成部材を支持する支持部材とを備えた定着装置において、
前記ニップ形成部材及び前記支持部材の少なくとも一方を保持する側板を備え、
前記ニップ形成部材と前記支持部材とを拘束する拘束部材を設け、
前記拘束部材は前記側板まで延在され、
前記拘束部材は、弾性を有し、前記弾性により前記側板に対して弾性力を付与して前記側板に前記拘束部材を保持することを特徴とする定着装置。 - 請求項1に記載の定着装置において、
前記拘束部材は板バネ形状部を有しており、前記板バネ形状部の弾性によって生じる弾性力を前記側板に対して付与して前記側板に前記拘束部材を保持することを特徴とする定着装置。 - 回転可能に設けられた無端状の定着ベルトと、
前記定着ベルトの外周面を加圧する加圧部材と、
前記定着ベルトの内側に設けられ、該定着ベルトを介して前記加圧部材と当接し定着ニップを形成するニップ形成部材と、
前記定着ベルトの内側に設けられ、前記ニップ形成部材を支持する支持部材とを備えた定着装置において、
前記ニップ形成部材及び前記支持部材の少なくとも一方を保持する側板を備え、
前記ニップ形成部材と前記支持部材とを拘束する拘束部材を設け、
前記拘束部材は前記側板まで延在され、
前記拘束部材は、板バネ形状部を有しており、前記板バネ形状部によって生じる弾性力によって前記側板に前記拘束部材が保持されることを特徴とする定着装置。 - 請求項2または3に記載の定着装置において、
前記板バネ形状部に、前記ニップ形成部材及び前記支持部材に対する摩擦係数が前記拘束部材よりも高い耐熱性樹脂を設けたことを特徴とする定着装置。 - 請求項4に記載の定着装置において、
前記耐熱性樹脂を前記拘束部材に接着させて設けたことを特徴とする定着装置。 - 請求項1乃至5いずれか一項に記載の定着装置において、
前記ニップ形成部材及び前記支持部材は、装置で使用可能な最大用紙サイズの通紙領域よりも外側に延在しており、その延在した延在部分で該ニップ形成部材と該支持部材とが前記拘束部材で拘束されることを特徴とする定着装置。 - 請求項1乃至5いずれか一項に記載の定着装置において、
前記拘束部材は、前記ニップ形成部材及び前記支持部材を挟み込むことで拘束するものであり、前記ニップ形成部材及び前記支持部材と前記拘束部材との間に、該ニップ形成部材及び該支持部材に対する摩擦係数が該拘束部材よりも高い耐熱性樹脂を配置することを特徴とする定着装置。 - 記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、
前記記録媒体に形成された画像を該記録媒体に定着させる定着手段とを備えた画像形成装置において、
前記定着手段として、請求項1乃至7のいずれか一に記載の定着装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
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