JP7047360B2 - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
また、その定着装置については、潤滑剤含浸部材における定着ベルトの移動方向上流側になる縁部が、定着ベルトの幅方向の両端部側よりも中央部側の方が定着ベルトの移動方向下流側に位置するように定着ベルトの幅方向に対して傾いた形状を有することが開示されている。
また、その定着装置については、定着部材の回転方向上流側の発熱体の端面に、その端面の角部から中央に向かって定着部材の回転方向下流側に傾斜する傾斜部を設けたことが開示されている。
回転可能な定着ベルトと、
前記定着ベルトの内周面の幅方向に接触する接触部と、
前記定着ベルトの内周面側に配置されて当該定着ベルトを案内して保持する保持部と、
前記定着ベルトを前記接触部に押し付ける加圧部と、
前記保持部のうち前記接触部よりも前記定着ベルトの回転方向上流側および下流側にある各部位に設けられて当該定着ベルトの内周面の幅方向にそれぞれ接触する第1突起および第2突起と、
前記定着ベルトの内周面に付与される潤滑剤と、
を備え、
前記第1突起と前記第2突起の一方又は双方における前記定着ベルトの幅方向に相当する長手方向の少なくとも中央部分に、前記定着ベルトの内周面から離れる方向に窪んだ形状で且つ前記定着ベルトの回転方向下流側になるにつれて幅が狭くなる形状の凹部を設けているものである。
この発明(A3)の定着装置は、上記発明A2の定着装置において、前記凹部は、前記定着ベルトの回転方向下流側の端部で窪んでいない形状で構成されているものである。
この発明(A4)の定着装置は、上記発明A1からA3のいずれかの定着装置において、前記第1突起に前記凹部が設けられている場合、当該第1突起と前記接触部との間に前記定着ベルトの内周面に接触する別の突起が存在しないよう構成されているものである。
この発明(A5)の定着装置は、上記発明A1からA4のいずれかの定着装置において、前記保持部における前記第1突起と前記接触部との間に前記定着ベルトが接触せずに当該定着ベルトの幅方向に延びる隙間を形成する隙間形成部を備えるものである。
この発明(A6)の定着装置は、上記発明A1からA5のいずれかの定着装置において、前記第1突起および第2突起のうち前記凹部が設けられた突起は、前記定着ベルトを介して前記加圧部とは非接触の状態になるよう構成されているものである。
未定着像を記録媒体に定着させる定着装置を備え、前記定着装置が上記発明A1からA6のいずれかの定着装置にて構成されているものである。
上記発明A3の定着装置では、潤滑剤を定着ベルトの内周面に向けて効率よく誘導することができる。
上記発明A4の定着装置では、第1突起の凹部で定着ベルトの中央部側に寄せ集められた潤滑剤が、定着ベルトの内周面が接触部と接触する前で別の突起を通過することにより定着ベルトの端部側に移動させることを回避できる。
上記発明A5の定着装置では、第1突起の凹部で定着ベルトの中央部側に寄せ集められた潤滑剤の一部を隙間形成部の隙間において定着ベルトの端部側に広げるように移動させた状態にして定着ベルトの内周面が接触部に接触する部分に導入させることができる。
上記発明A6の定着装置では、定着ベルトが加圧部により凹部に押し付けられて定着ベルトと凹部の間の空間がつぶされることを回避できる。
図1及び図2は、実施の形態1に係る定着装置を備えた画像形成装置を示すものである。図1はその画像形成装置の全体の構成を概念的に示し、図2はその定着装置の要部の構成を概念的に示している。図2以降の各図面中に符号X,Y,Zで示す矢印は、各図面において想定した3次元空間の幅、高さ及び奥行の各方向を示す直交座標軸(およびその方向)である。また、図2における直交座標軸の丸印は、奥行き方向を示す矢印Zが紙面の垂直下方を向く方向であることを示している。
画像形成装置1は、現像剤で構成される画像を記録媒体の一例である記録用紙9に形成するものである。また、画像形成装置1は、例えば、情報端末機等の外部機器から取得される画像情報に対応する画像の形成を行うプリンタとして構成されている。
筐体10の上面部には、画像が形成された後の記録用紙9を排出して積載した状態で収容するための排出収容部12が設けられている。図1中に示す一点鎖線は、記録用紙9の主な搬送経路である。
実施の形態1における作像ユニット20は、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック(K)の4色の現像剤(トナー)像をそれぞれ個別に形成する4つの作像ユニット20Y,20M,20C,20Kにて構成されている。
続いて、各作像ユニット20(Y,M,C,K)では、現像装置24(Y,M,C,K)が各感光ドラム21の外周面上における各色成分の静電潜像をその各色成分に対応する上記4色(Y,M,C,K)のいずれかの色のトナーによりそれぞれ現像する。これにより、各作像ユニット20(Y,M,C,K)における各感光ドラム21には、上記4色のいずれかの色のトナー像が個別に形成される。例えば、作像ユニット20Yにおける感光ドラム21には、イエロー(Y)色のトナー像が形成される。
続いて、各作像ユニット20(Y,M,C,K)の感光ドラム21に形成される各色のトナー像は、各一次転写装置25が中間転写装置30(の中間転写ベルト31)と対向する一次転写位置にそれぞれ搬送され、後述する一次転写が行われる。その一次転写が終了した各感光ドラム21は、各ドラム清掃装置26で清掃されて次の作像工程に備える。
一方、この中間転写ベルト31の内側には、各作像ユニット20(Y,M,C,K)の上記一次転写装置25が配置されている。また、中間転写ベルト31の支持ロール32aに支持される外周面部分には、記録用紙9を通過させて中間転写ベルト31上のトナー像を二次転写するロール等の二次転写部材を備えた二次転写装置35が配置されている。さらに、中間転写ベルト31の外側の周囲には、二次転写後の中間転写ベルト31の外周面に残留するトナー等の不要物を除去して清掃するベルト清掃装置36が配置されている。
給紙装置40では、画像形成時になると、所要の記録用紙9を用紙収容体41から送出装置43により1枚ずつ送り出す。給紙装置40から送り出された記録用紙9は、一点鎖線で示す搬送経路に沿って進み、その搬送経路上に配置された搬送時期調整ロール対44により二次転写タイミングに合わせて中間転写装置30の二次転写位置(中間転写ベルト31と二次転写装置35の間の位置)に最終的に送り込まれる。
続いて、中間転写装置30では、中間転写ベルト31の外周面に一次転写されたトナー像を、回転する中間転写ベルト31に保持して二次転写装置35と対向する二次転写位置まで搬送した後、給紙装置40から搬送経路を通して二次転写位置まで供給される記録用紙9に対して、二次転写装置35の転写作用により二次転写する。二次転写後の中間転写ベルト31の外周面は、ベルト清掃装置36で清掃されて次の作像工程に備える。
以上の各動作により、画像形成装置1による記録用紙9の片面に画像を形成する基本的な動作が終了する。
定着装置5は、図1に示す筐体50の内部に、前述した定着ベルトユニット51と、加圧部の一例である加圧ロール59等が配置されている。
なお図3においては、上記定着処理部FNの位置等をわかりやすくする観点から便宜上、加圧ロール59を定着ベルトユニット51の定着ベルト52から少し離間させた状態で示している。
この定着ベルト52は、例えばポリイミド等の材料にてベルト基材が形成され、そのベルト基材の外周面に離型層等が形成されて構成されている。また、この定着ベルト52は、上記定着処理部FNで接触する加圧ロール59の回転動力を受けて矢印Cに示す方向に連れ回るよう従動回転する。
この加熱部材53の面状ヒータは、平面状の発熱領域を備えた板状の形態からなる発熱構造物であり、定着ベルト52の回転移動方向および幅方向に沿って広がる面形状と所要の厚さを有している。また、加熱部材53の面状ヒータは、図示しない温度センサにより温度を測定されながら所要の温度に保たれるよう図示しない給電装置等によりその加熱動作が制御されている。さらに、加熱部材53の面状ヒータは、例えば案内保持部材54における後述の取付け部に取り付けられる。
また、ベルト案内部542は、本体部541のうち定着ベルト52の幅方向Dに沿う長辺端部であって定着処理部FNに達する手前の定着ベルト52を案内する上流側案内部分542Aと、定着処理部FNを通過した後の定着ベルト52を案内する下流側案内部分542Bとで構成されている。また、この上流側案内部分542Aと下流側案内部分542Bはいずれも、定着ベルト52の幅方向Dに対して所要の間隔をあけて存在するよう複数に分割された案内部分として構成されている。
支持部材56は、例えば定着ベルト52の幅方向に延びる板材の長手方向の長辺を定着処理部FN側にむけて折り曲げて断面がコの字状に成形した部材である。また、支持部材56は、図3に二点鎖線で示されているように、案内保持部材54の長手方向の長さとほぼ同じ程度の長さを有する部材として構成されている。
この支持部材56は、その折り曲げた部分の端部56a,56bを上記第1面における取付け部543に嵌め込むようになっている。また、この支持部材56は、その長手方向の両端部56c,56dが定着装置5の筐体50の取付け部に固定して取り付けられるようになっている。この支持部材56の固定により、案内保持部材54を含む定着ベルトユニット51が筐体50に対して位置が固定された状態で配置される。
装着部544は、加圧ロール59で形成する定着処理部FNと向き合うよう本体部541の長手方向に沿って延びた形状であって加圧ロール59とは反対側の方向に窪んだ形状の部位である。加熱部材53の面状ヒータは、この装着部544に固定されるよう装着されている。
この対向面710は、一般に、図5に示されるように、定着ベルト52の内周面と離れる寸法mが一定の値m1になる平面として構成されている。また、この対向面710における寸法m1は、例えば、その対向面710が上流側突起61の頂部から離れる寸法と加熱部材53の定着ベルト52の内周面に接触する面から離れる寸法とを調整することで確保される。この対向面710は、加熱部材53との間で段差が生じるように構成されることがある。
また、案内保持部材54の本体部541には、図4に示されるように、その長手方向の端部側に、端部支持部材55A,55Bを取り付けるための取付け面部546が形成されている。この取付け面部546は、加熱部材53の装着部544や上流側突起61及び下流側突起62や隙間形成部71が存在しない平面状(または平板状)の部分として構成されている。
この端部支持部材55A,55Bは、図3に示されるように、位置規制部分552の加圧ロール59に近い部分に内側に切り込まれる切欠き部553が設けられており、その切欠き部553を案内保持部材54における取付け面部546(図4)に嵌め入れることで案内保持部材54に固定される。
この潤滑剤8は、例えば、定着ベルト52の内周面に予め塗布している。また、潤滑剤8としては、例えば、常温で粘性のある液体である潤滑用のオイルや、常温で固形状であるグリース等が用いられる。
まず、この定着装置5においては、図2や図3に示されるように、加圧ロール59が定着ベルトユニット51における定着ベルト52を介して加熱部材53に所要の加圧力Fで圧接されることで、加圧ロール59と定着ベルト52の外周面との間に上記した定着処理部(定着ニップ)FNが形成される。
しかし、定着装置5では、定着ベルト52の内周面に潤滑剤8が付与されているので、その摩擦抵抗が潤滑剤8の介在により軽減される。
このため、定着装置5では、定着ベルト52が定着処理部FNを比較的円滑に通過して回転し、これにより定着装置5による良好な定着動作も可能になる。
そして、この定着装置5においては、定着ベルト52の幅方向Dにおける端部52a,52bから潤滑剤8が漏れ出ることを抑制する観点から、次の構成を採用している。
すなわち、実施の形態1に係る定着装置5Aは、図6や図7に示されるように、上流側突起61における定着ベルト52の幅方向Dに相当する長手方向Eの少なくとも中央部分に、定着ベルト52の内周面から離れる方向に窪んだ形状で且つ定着ベルト52の回転方向C下流側になるにつれて幅Wが狭くなる形状の凹部65Aを設けている。
また、上記上流側突起61Aの長手方向Eにおける中央部分とは、上流側突起61のうち定着ベルト52の端部52a,52bそのものに相当する位置か、あるいはその端部52a,52bから最大幅の記録用紙9が通過するときの領域(通紙領域)の両端部となる位置を(両)端部部分とした場合、その端部部分を除いた内側に存在する部分である。
さらに、凹部65Aにおける幅Wとは、上流側突起61Aの長手方向Eにおける凹部65Aの寸法である。図6等における符号W1は凹部65Aの幅Wのうち最大の幅、符号W2はその最小の幅を示す。
凹部上流端651は、突起本体610の前方面部612の長手方向Eにおける両端部の一部を除くほぼ全域にわたって存在する凹部の上流端として形成されている。また、凹部下流端652は、突起本体610の前方面部612の長手方向Eにおけるほぼ中央に存在する凹部の下流端として形成されている。
これにより、凹部65Aは、その長手方向Eの幅Eが、凹部上流端651から凹部下流端652にむけて長手方向Eの中央側にむけて次第に狭くなる窪み形状になっている。
この凹部65Aにおいては、凹部上流端651における深さH1が最大の深さになり、凹部下流端652における深さH2が最小の深さになるよう構成されている。また、この凹部65Aでは、その深さHが上記のような大小関係になるよう構成されていることから、その凹部底面部653を、凹部上流端651から凹部下流端652にむかうにつれて突起本体610の対向面611に徐々に近づくよう傾斜する斜面として形成している。
これにより、凹部65Aは、その窪む深さについても、凹部上流端651から凹部下流端652にむけて次第に狭くなる窪み形状になっている。
以上説明した潤滑剤8の各移動はいずれも、重力方向に対する上流側突起61Aの姿勢の如何にかかわらず生じる。
これにより、定着装置5Aでは、潤滑剤8の一部が定着ベルト52の端部52a,52bから漏れ出た場合における加圧ロール59の回転駆動時のトルクアップ、定着ベルト52の回転不良等の不具合が発生するおそれも抑制される。
これにより、定着装置5Aでは、定着ベルト52が加圧ロール59の押し付けにより加熱部材53に圧接されて通過する定着処理部FNに突入する際、潤滑剤8が定着ベルト52の内周面における両端側の領域にも不足することなく供給される。
これにより、上流側突起61Aにおける凹部65Aの誘導により定着ベルト52の中央部側に寄せ集められた潤滑剤8が、定着ベルト52の内周面が加熱部材53と接触する前において、仮に別の突起を通過した場合のように定着ベルト52の端部側に不用意に移動させられてしまうおそれがない。
図12及び図13は、実施の形態2に係る定着装置の要部を示している。
一方、実施の形態2における上流側突起61については、図2や図12に示されるように、定着ベルト52の幅方向Dに沿って連続して延びて突出する形状の突起として構成している。
さらに、この定着装置5Bにおいても、図2に示されるように、凹部65Aが設けられた下流側突起62Aが定着ベルト52を介して加圧ロール59とは非接触の状態になるよう構成されている。このため、定着ベルト52が加圧ロール59により凹部65Aに食い込むよう押し付けられて定着ベルト52と凹部65Aの間の空間がつぶされることが回避され、凹部65Aの潤滑剤8の誘導作用が有効に発揮される。
以上説明した潤滑剤8の各移動はいずれも、重力方向に対する下流側突起62Aの姿勢の如何にかかわらず生じる。
また、この定着装置5Bを備えた画像形成装置1においても、定着装置5Aを用いた実施の形態1に係る画像形成装置1の場合と同様に、定着装置5Bにおける定着ベルト52の端部からの潤滑剤の漏出に起因した画質不良等の不具合が発生することが回避される。
定着装置5としては、図15に要部が示されるように、上流側突起61と下流側突起62の双方に凹部65Aを設けた定着装置5Cも含まれる。この定着装置5Cとは、上流側突起61として実施の形態1における凹部65Aを設けた上流側突起61A(図6から図10)を採用するとともに、下流側突起62として実施の形態2における凹部65Aを設けた下流側突起62A(図12や図13)を採用したものとなる。
また、この定着装置5Cでは、図2や図15に示されるように、下流側突起62Aから定着ベルト52の回転方向Cに沿って上流側突起61Aに至るまでの過程で、定着ベルト52の内周面に幅方向Dの中央部で幅広く接触する余分な部分が存在していない構成になっている。このため、定着装置5Cによれば、下流側突起62Aの凹部65Aで定着ベルト52の中央側に寄せ集められた潤滑剤8が、その下流側突起62Aを通過して上流側突起61Aに至るまでの過程で例えば上記余分な部分と接触することにより不用意に定着ベルト52の中央側から端部側に移動させられてしまうことを回避できる。
凹部65Bは、その凹部上流端651が最大の幅W1からなる凹部部分として、その下流端656が最小の幅W2からなる部分であるが、図18に示されるように、その下流端656が窪んでおらずその深さH2が零である(H2=0)端部になっているという点で上記凹部65Aと異なる。これ以外については、凹部65Bも上記凹部65Aと同じ構成になっている。
この凹部65Bは、上流側突起61と下流側突起62の一方または双方に設けることができる。
特に凹部65Cを設けた上流側突起61Cを有する案内保持部材54Bを備えた定着装置5Dにあっては、例えば、定着ベルト52の上流側突起61Cとの接触時間が長くなることにより、より確実に潤滑剤8を定着ベルト52の幅方向Dにおける中央側に誘導することができる。
例えば、定着ベルトユニット51の加熱部材53については、案内保持部材54の一部(取付け部544)に保持する構成ではなく、加熱部材53を他の部材、例えば加熱部材53の専用の支持部材に保持させる構成や、筐体50の一部に直接取り付けて保持する構成としてもよい。
また、定着ベルトユニット51の定着ベルト52の内周面に定着処理部FNで接触する接触部については、加熱部材53に代えて、圧接部材(パット部材など)を採用してもよい。この圧接部材を採用する場合は、定着ベルト52として、例えば、電磁誘導加熱方式で加熱するベルトや、定着処理部FN以外の箇所に配置される加熱手段により加熱されるベルトを用いればよい。
また、定着ベルト52の内周面への潤滑剤8の付与は、例えば、定着ベルト52の内周面に接触して潤滑剤8を供給する潤滑剤供給部材を配置して行うよう構成してもよい。この場合、その潤滑剤供給部材としては、例えば、潤滑剤を含浸させた耐熱性繊維で構成される不織布やフェルト状の部材、または、潤滑剤を内包した耐熱性スポンジロールの表面に多孔質のフッ素樹脂製フィルムを巻き付けたロール状の部材等を使用することができる。
さらに、加圧部としては、加圧ロール59に代えて、ベルト形態の加圧手段を適用してもよい。
その画像形成装置としては、例えば、カラー画像を他の形式で形成する画像形成装置や、単色画像(白黒画像など)を形成する形式の画像形成装置であってもよい。
5 …定着装置
8 …潤滑剤
9 …記録用紙(記録媒体の一例)
52…定着ベルト
53…加熱部材(接触部の一例)
54…案内保持部材(保持部の一例)
59…加圧ロール(加圧部の一例)
61…上流側突起(第1突起の一例)
62…下流側突起(第2突起の一例)
65…凹部
71…隙間形成部
72…隙間
C …定着ベルトの回転方向
D …定着ベルトの幅方向
W …凹部の幅
H …凹部の深さ
T …トナー像(未定着像の一例)
Claims (7)
- 回転可能な定着ベルトと、
前記定着ベルトの内周面の幅方向に接触する接触部と、
前記定着ベルトの内周面側に配置されて当該定着ベルトを案内して保持する保持部と、
前記定着ベルトを前記接触部に押し付ける加圧部と、
前記保持部のうち前記接触部よりも前記定着ベルトの回転方向上流側および下流側にある各部位に設けられて当該定着ベルトの内周面の幅方向にそれぞれ接触する第1突起および第2突起と、
前記定着ベルトの内周面に付与される潤滑剤と、
を備え、
前記第1突起と前記第2突起の一方又は双方における前記定着ベルトの幅方向に相当する長手方向の少なくとも中央部分に、前記定着ベルトの内周面から離れる方向に窪んだ形状で且つ前記定着ベルトの回転方向下流側になるにつれて幅が狭くなる形状の凹部を設けている定着装置。 - 前記凹部は、その窪む深さが前記定着ベルトの回転方向下流側になるにつれて浅くなる形状で構成されている請求項1に記載の定着装置。
- 前記凹部は、前記定着ベルトの回転方向下流側の端部で窪んでいない形状で構成されている請求項2に記載の定着装置。
- 前記第1突起に前記凹部が設けられている場合、当該第1突起と前記接触部との間に前記定着ベルトの内周面に接触する別の突起が存在しないよう構成されている請求項1乃至3のいずれか1項に記載の定着装置。
- 前記保持部における前記第1突起と前記接触部との間に前記定着ベルトが接触せずに当該定着ベルトの幅方向に延びる隙間を形成する隙間形成部を備える請求項1乃至4のいずれか1項に記載の定着装置。
- 前記第1突起および第2突起のうち前記凹部が設けられた突起は、前記定着ベルトを介して前記加圧部とは非接触の状態になるよう構成されている請求項1乃至5のいずれか1項に記載の定着装置。
- 未定着像を記録媒体に定着させる定着装置を備え、
前記定着装置が請求項1乃至6のいずれか1項に記載の定着装置にて構成されている画像形成装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017235483A JP7047360B2 (ja) | 2017-12-07 | 2017-12-07 | 定着装置および画像形成装置 |
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