KR101329101B1

KR101329101B1 - 유도 가열 방식에 의해 정착 처리를 행하는 화상 형성 장치

Info

Publication number: KR101329101B1
Application number: KR1020120027486A
Authority: KR
Inventors: 테츠오 단다
Original assignee: 교세라 도큐멘트 솔루션즈 가부시키가이샤
Priority date: 2011-03-30
Filing date: 2012-03-19
Publication date: 2013-11-14
Also published as: EP2506084A3; US8750756B2; US20120251157A1; CN102736496B; JP2012208417A; KR20120112038A; CN102736496A; EP2506084B1; JP5284404B2; EP2506084A2

Abstract

IH 정착식 화상 형성 장치는 정착 처리를 행하기 위한 부재를 수용하는 제 1 하우징, 상기 제 1 하우징이 장착되는 제 2 하우징, 제 1 롤러, 제 2 롤러, 닙압 조정 기구, 유도 가열 유닛 및 유지 기구를 포함한다. 상기 제 1 롤러는 제 1 회전축을 갖고, 상기 제 1 하우징에서 상기 제 1 회전축이 시프트 이동 불가능한 상태로 회전 가능하게 지지된다. 상기 제 2 롤러는 제 2 회전축을 갖고, 상기 제 1 하우징에서 상기 제 2 회전축이 시프트 이동 가능한 상태로 회전 가능하게 지지되고, 정착 닙부를 상기 제 1 롤러와 함께 형성한다. 상기 닙압 조정 기구는 상기 제 2 롤러를 상기 제 1 롤러에 대하여 제 1 압력으로 압접시키는 제 1 자세와, 상기 제 1 압력보다 감압된 제 2 압력으로 상기 제 1 롤러에 대하여 압접시키는 제 2 자세 사이에서 자세 변경시킨다. 상기 유지 기구는 상기 제 2 롤러와 상기 유도 가열 유닛의 상대 위치를 상기 제 2 롤러의 상기 제 1 자세시 및 상기 제 2 자세시의 쌍방에 있어서 일정하게 유지시킨다.

Description

유도 가열 방식에 의해 정착 처리를 행하는 화상 형성 장치{IMAGE FORMING APPARATUS FOR PROCESSING OF FIXING TREATMENT BY INDUCTION HEATING METHOD}

본 발명은 화상이 전사된 시트에 IH(유도 가열) 방식으로 정착 처리를 실시하는 화상 형성 장치에 관한 것이다.

화상 형성 장치에 있어서의 정착 장치는 정착 롤러와 가압 롤러를 구비한다. 이들 롤러에 의해 형성되는 정착 닙부에 토너 상(像)이 전사된 시트를 통과시킨다. 이 정착 닙부의 통과에 의해 시트는 가열 가압되어 상기 시트에 토너 상이 정착된다. 이러한 정착 장치에 있어서, 시트를 가열하기 위한 열을 발생시키는 방식으로서 유도 가열을 채용한 IH 정착 장치가 알려져 있다. IH 정착 장치는 자속(磁束)을 생성하기 위한 유도 가열 코일과 자로(磁路)를 형성하기 위한 코어 부재를 구비하는 IH 유닛과, 그 IH 유닛에 의해 유도 가열되는 가열 롤러(또는 가열 벨트)를 갖는 정착 유닛을 포함한다.

상기 정착 유닛은 경시 열화 등의 요인으로 교환을 요하는 경우가 있다. 이 경우, IH 유닛에 문제가 없는데도 불구하고 IH 정착 장치 전체를 교환시키는 것은 비경제적이기 때문에 IH 유닛과 정착 유닛은 별체 구조로 되어 있다. 즉, IH 유닛은 화상 형성 장치의 장치 본체측에 장착되고, 정착 유닛은 상기 장치 본체에 착탈 가능하게 되어 있다. 이들을 별체 구조로 했을 경우에 문제가 되는 것이 정착 유닛의 착탈 전후로 유도 가열 코일과 가열 롤러의 거리 관계를 어떻게 일정하게 유지하는가이다. 양자간의 거리가 변화되면 유도 가열 효과가 변화되어 소망하는 정착 열을 가열 롤러가 적확하게 발생시킬 수 없게 된다. 이 때문에, 이 종류의 IH 정착 장치에 있어서는 유도 가열 코일과 가열 롤러의 거리를 일정하게 유지할 수 있는 위치 결정 기구가 부설(付設)된다.

그런데, 상기 정착 닙부에 있어서의 닙압을 통상 가압(고압) 상태와 감압(저압) 상태 사이에서 스위칭하는 닙압 조정 기구를 구비한 정착 유닛이 알려져 있다. 이 닙압 조정 기구는 통상 종이 두께의 시트를 상기 정착 닙부에 통지(通紙)시킬 때에는 상기 닙압을 통상 가압 상태로 하는 한편, 봉투 등의 두꺼운 종이 또는 얇은 종이를 통지시킬 때 또는 잼(jam) 처리시에는 상기 닙압을 상기 감압 상태로 한다. 가압 롤러의 회전축은 정착 유닛의 하우징에 정착 롤러에 대하여 접근 또는 이간되는 방향으로 시프트 이동할 수 있도록 지지되고, 상기 닙압 조정 기구는 모터의 구동력을 이용하여 상기 상태의 스위칭을 행한다. 이러한 닙압의 스위칭에 의해, 두꺼운 종이 또는 얇은 종이에 대해서 상기 정착 닙부가 통과할 때에 시트에 주름 등이 발생하는 것이 억제되고, 또한 유저는 잼 처리를 용이하게 행할 수 있다.

종래 장치에 있어서, 시프트 이동시키는 롤러로서 가압 롤러가 선택되는 것은 정착 롤러(가열 롤러)와 유도 가열 코일의 위치 관계를 일정하게 유지하기 쉽게 하기 위해서이다. 즉, 정착 롤러측이 부동이면 정착 유닛을 화상 형성 장치의 장치 본체에 있어서의 소정 위치에 장착한 시점에서 유도 가열 코일에 대한 위치가 결정된다. 따라서, 정착 닙부의 형성시에 있어서의 위치 어긋남이 발생할 일은 없다.

또한, 종래 장치에 있어서 장치 본체의 구동 수단으로부터 정착 유닛의 각 롤러에 대한 회전 구동력의 전달은 가압 롤러의 회전축으로의 구동 입력에 의해 실현되고 있다. 이것은 정착 롤러가 스펀지 형상의 롤러인 것에 대하여 가압 롤러가 정착 롤러보다 강성이 높은 롤러인 것에 기인한다. 외경(外徑) 변화를 일으키기 쉬운 정착 롤러를 구동 입력용 롤러로 선택했을 경우, 롤러 외주의 주속도(周速度)에 변동이 생기게 되어 정확한 롤러 회전 제어를 행할 수 없게 된다.

그러나, 상술한 바와 같이 가압 롤러는 그 회전축이 시프트 이동되는 롤러이기 때문에 상기 가압 롤러로의 구동 입력에는 기구적인 고안이 필요하다. 즉, 상기 통상 가압 상태 및 상기 감압 상태의 상태 변경에 따라 축심이 이동하는 가압 롤러에 구동 입력을 행하게 하는 기구는 복잡한 것이 되고, 또한 비용 상승도 초래한다.

본 발명의 목적은 장치 본체에 착탈되는 IH 방식의 정착 유닛을 구비한 IH 정착식 화상 형성 장치에 있어서, 상기 정착 유닛으로의 회전 구동력의 입력 기구를 간소화할 수 있도록 하는 것에 있다.

본 발명의 일국면에 의한 IH 정착식 화상 형성 장치는 제 1 하우징, 제 2 하우징, 제 1 롤러, 제 2 롤러, 닙압 조정 기구, 유도 가열 유닛, 유지 기구 및 구동 기구를 포함한다.

상기 제 1 하우징은 정착 처리를 행하기 위한 부재를 수용한다. 상기 제 2 하우징은 시트에 화상을 형성하는 화상 형성부를 수용하고, 상기 제 1 하우징이 장착된다. 상기 제 1 롤러는 제 1 회전축을 갖고, 상기 제 1 하우징에서 상기 제 1 회전축이 시프트 이동 불가능한 상태로 회전 가능하게 지지된다. 상기 제 2 롤러는 제 2 회전축을 갖고, 상기 제 1 하우징에서 상기 제 2 회전축이 시프트 이동 가능한 상태로 회전 가능하게 지지되고, 시트에 정착 처리를 실시하는 정착 닙부를 상기 제 1 롤러와 함께 형성한다. 상기 닙압 조정 기구는 상기 제 2 롤러를 상기 제 1 롤러에 대하여 제 1 압력으로 압접시키는 제 1 자세와, 그 제 1 자세의 상태로부터 상기 제 2 회전축을 시프트 이동시킴으로써 상기 제 1 압력보다 감압된 제 2 압력으로 상기 제 1 롤러에 대하여 압접시키는 제 2 자세 사이에서 자세 변경시킨다. 상기 유도 가열 유닛은 상기 제 2 하우징에 부착되고, 상기 정착 처리에 필요한 열을 발생시키기 위한 자속을 발생시킨다. 상기 유지 기구는 상기 제 2 롤러와 상기 유도 가열 유닛의 상대 위치를 상기 제 2 롤러의 상기 제 1 자세시 및 상기 제 2 자세시의 쌍방에 있어서 일정하게 유지시킨다. 상기 구동 기구는 상기 제 1 롤러에 회전 구동력을 준다.

도 1은 본 발명의 일실시형태에 의한 화상 형성 장치의 내부 구조를 나타내는 단면도이다.
도 2는 정착 유닛(제 1 하우징)이 장치 본체(제 2 하우징)로부터 분리되어 있는 상태를 나타내는 간략적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시형태에 의한 정착 장치의 내부 구조를 나타내는 단면도이다.
도 4는 정착 장치의 일부 파단 사시도이다.
도 5는 정착 장치 및 그 주변기기의 분해 사시도이다.
도 6은 닙압 조정 기구의 구성을 나타내는 정착 장치의 단부 사시도이다.
도 7A 및 도 7B는 정착 장치의 단면도이고, 정착 롤러 및 가열 롤러의 회전축의 이동을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 정착 장치의 단면도이고, 유지 기구의 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 9A는 정착 장치의 일측면도, 도 9B는 타측면도이고, 각각 유지 기구의 구성을 설명하기 위한 도면이다.

이하, 도면에 의거하여 본 발명의 실시형태에 대하여 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 일실시형태에 의한 화상 형성 장치(1)(IH 정착식 화상 형성 장치)의 내부 구조를 나타내는 단면도이다. 여기에서는 화상 형성 장치(1)로서 복사기를 예시하지만, 화상 형성 장치(1)는 IH 정착 방식을 채용하고 있는 한에 있어서 프린터, 팩시밀리 장치, 또는 이들의 기능을 갖추는 복합기라도 좋다.

화상 형성 장치(1)는 대략 직육면체 형상의 하우징 구조를 갖는 장치 본체(10)(제 2 하우징)와, 장치 본체(10) 상에 배치되는 자동 원고 급송 장치(20)를 구비한다. 장치 본체(10)의 내부에는 복사하는 원고 화상을 광학적으로 판독하는 판독 유닛(25)과, 시트에 토너 상을 형성하는 화상 형성부(30)와, 상기 토너 상을 시트에 정착시키는 정착 장치(60)와, 화상 형성부(30)로 반송되는 시트를 저장하는 급지부(40)와, 시트를 급지부(40)로부터 화상 형성부(30) 및 정착 장치(60)를 경유해서 시트 배출구(10E)까지 반송하는 반송 경로(50)와, 이 반송 경로(50)의 일부를 구성하는 시트 반송로를 내부에 갖는 반송 유닛(55)이 수용되어 있다.

장치 본체(10)의 우측면(10R)에는 잼 처리시, 또는 메인터넌스시에 화상 형성부(30)나 정착 장치(60) 등의 유닛을 장치 본체(10)로부터 분리할 때에 개폐되는 본체 커버(101)가 구비되어 있다. 본체 커버(101)는 그 기단부(하단부)에 있어서, 장치 본체(10)에 대하여 회동 가능하게 부착되어 있다(도 2도 참조).

자동 원고 급송 장치(20)는 장치 본체(10)의 상면에 회동 가능하게 부착되어 있다. 자동 원고 급송 장치(20)는 장치 본체(10)에 있어서의 소정의 원고 판독 위치[제 1 콘택트 유리(241)가 장착된 위치]를 향해서 복사되는 원고 시트를 자동 급송한다. 한편, 유저가 수동 적재로 원고 시트를 소정의 원고 판독 위치[제 2 콘택트 유리(242)의 배치 위치]에 적재하는 경우에는 자동 원고 급송 장치(20)는 상방으로 개방된다. 자동 원고 급송 장치(20)는 원고 시트가 적재되는 원고 트레이(21)와, 자동 원고 판독 위치를 경유해서 원고 시트를 반송하는 원고 반송부(22)와, 판독 후의 원고 시트가 배출되는 원고 배출 트레이(23)를 포함한다.

판독 유닛(25)은 장치 본체(10) 상면의 자동 원고 급송 장치(20)로부터 자동 급송되는 원고 시트 판독용의 제 1 콘택트 유리(241), 또는 수동 적재되는 원고 시트 판독용의 제 2 콘택트 유리(242)를 통해서 원고 시트의 화상을 광학적으로 판독한다. 판독 유닛(25) 내에는 광원, 이동 캐리지, 반사 미러 등을 포함하는 주사 기구와 촬상소자가 수용되어 있다(도시 생략). 주사 기구는 원고 시트에 광을 조사하고 그 반사광을 촬상소자로 안내한다. 촬상소자는 상기 반사광을 아날로그 전기신호로 광전 변환한다. 상기 아날로그 전기신호는 A/D 변환 회로에서 디지털 전기신호로 변환된 후 화상 형성부(30)에 입력된다.

화상 형성부(30)는 풀컬러의 토너 화상을 생성하여 이것을 시트 상에 전사하는 처리를 행하는 것으로, 탠덤(tandem)하게 배치된 옐로(Y), 마젠타(M), 시안(C) 및 블랙(Bk)의 각 토너 상을 형성하는 4개의 유닛(32Y, 32M, 32C, 32Bk)을 포함하는 화상 형성 유닛(32)과, 그 화상 형성 유닛(32) 상에 인접해서 배치된 중간 전사 유닛(33)과, 중간 전사 유닛(33) 상에 배치된 토너 보급부(34)를 포함한다.

각 화상 형성 유닛(32Y, 32M, 32C, 32Bk)은 감광체 드럼(321)과, 이 감광체 드럼(321)의 주위에 배치된 대전기(322), 노광기(323), 현상 장치(324), 1차 전사 롤러(325) 및 클리닝 장치(326)를 포함한다.

감광체 드럼(321)은 그 축 주위에서 회전하고, 그 둘레면에 정전잠상 및 토너 상이 형성된다. 감광체 드럼(321)으로서는 비정질 실리콘(a-Si)계 재료를 사용한 감광체 드럼을 사용할 수 있다. 대전기(322)는 감광체 드럼(321)의 표면을 균일하게 대전한다. 노광기(323)는 레이저 광원과 미러나 렌즈 등의 광학계 기기를 갖고, 감광체 드럼(321)의 둘레면에 원고 화상의 화상 데이터에 의거하는 광을 조사하여 정전잠상을 형성한다.

현상 장치(324)는 감광체 드럼(321) 상에 형성된 정전잠상을 현상하기 위해서 감광체 드럼(321)의 둘레면에 토너를 공급한다. 현상 장치(324)는 2성분 현상제용의 것이고, 교반 롤러, 자기 롤러, 및 현상 롤러를 포함한다. 교반 롤러는 2성분 현상제를 교반하면서 순환 반송함으로써 토너를 대전시킨다. 자기 롤러의 둘레면에는 2성분 현상제층이 담지되고, 현상 롤러의 둘레면에는 자기 롤러와 현상 롤러 사이의 전위차에 의해 토너가 수수(授受)됨으로써 형성된 토너층이 담지된다. 현상 롤러 상의 토너는 감광체 드럼(321)의 둘레면에 공급되고, 상기 정전잠상이 현상된다.

1차 전사 롤러(325)는 중간 전사 유닛(33)에 구비되어 있는 중간 전사 벨트(331)를 사이에 두고 감광체 드럼(321)과 닙부를 형성하고, 감광체 드럼(321) 상의 토너 상을 중간 전사 벨트(331) 상에 1차 전사한다. 클리닝 장치(326)는 클리닝 롤러 등을 갖고, 토너 상 전사 후의 감광체 드럼(321)의 둘레면을 청소한다.

중간 전사 유닛(33)은 중간 전사 벨트(331), 구동 롤러(332), 종동 롤러(333), 텐션 롤러(334) 및 백업 롤러(336)를 구비한다. 중간 전사 벨트(331)는 이들 롤러(332, 333, 334, 336) 및 1차 전사 롤러(325)에 걸쳐진 무단 벨트이고, 그 중간 전사 벨트(331)의 외주면에는 복수의 감광체 드럼(321)으로부터 토너 상이 동일 개소에 겹쳐서 전사된다(1차 전사).

구동 롤러(332)는 금속제의 도전 샤프트 상에 스펀지 형상의 도전성 고무를 원통형으로 성형해서 이루어지는 롤러이며, 중간 전사 벨트(331)를 주회(周回)시키기 위한 구동력이 부여된다. 구동 롤러(332)의 둘레면에 대향하여 2차 전사 롤러(35)가 배치되어 있다. 2차 전사 롤러(35)도 도전성의 롤러이다. 구동 롤러(332)와 2차 전사 롤러(35)의 닙부는 중간 전사 벨트(331)에 리코팅(recoating)된 풀컬러의 토너 상을 시트에 전사하는 2차 전사부(35A)가 된다.

2차 전사 롤러(35)에는 토너 상과 역극성의 2차 전사 바이어스 전위가 인가되고, 구동 롤러(332)는 접지된다. 또한, 종동 롤러(333)는 중간 전사 벨트(331)의 주회에 따라서 종동하는 롤러, 텐션 롤러(334)는 중간 전사 벨트(331)에 소정의 장력을 부여하는 롤러, 백업 롤러(336)는 중간 전사 벨트(331)의 주회 방향에 있어서 2차 전사부(35A)의 직상류측에서 중간 전사 벨트(331)를 굴곡시키는 롤러이다.

토너 보급부(34)는 옐로용 토너 컨테이너(34Y), 마젠타용 토너 컨테이너(34M), 시안용 토너 컨테이너(34C), 및 블랙용 토너 컨테이너(34Bk)를 포함한다. 이들 토너 컨테이너(34Y, 34C, 34M, 34Bk)는 각각 각 색의 토너를 저장하는 것이며, YMCBk 각 색에 대응하는 화상 형성 유닛(32Y, 32M, 32C, 32Bk)의 현상 장치(324)에 도시 생략된 공급 경로를 통해서 각 색의 토너를 공급한다.

급지부(40)는 화상 형성 처리가 실시되는 시트를 수용하는 2단의 급지 카세트(40A, 40B) 및 수동 급지용 급지 트레이(46)를 구비한다. 이들 급지 카세트(40A, 40B)는 장치 본체(10)의 전방으로부터 앞쪽 방향으로 인출 가능하다. 급지 카세트(40A, 40B)는 자동 급지용으로 설치된 카세트이지만 수동 급지용 급지 트레이(46)는 장치 본체(10)의 우측면(10R)에 설치되어 있다. 급지 트레이(46)는 그 하단부에 있어서 본체 커버(101)에 대하여 개폐 가능하게 부착되어 있다. 유저는 수동 급지를 행할 경우 도시한 바와 같이 급지 트레이(46)를 개방하고, 그 위에 시트를 적재한다.

급지 카세트[40A(40B)]는 복수의 시트가 적층되어서 이루어지는 시트 다발을 수납하는 시트 수용부(41)와, 상기 시트 다발을 급지를 위해서 리프트업하는 리프트판(42)을 구비한다. 급지 카세트[40A(40B)]의 우단측 상부에는 픽업 롤러(43)와, 급지 롤러(44)와 리타드 롤러(45)의 롤러 쌍이 배치되어 있다. 픽업 롤러(43) 및 급지 롤러(44)의 구동에 의해 급지 카세트(40A) 내의 시트 다발의 최상층 시트가 1매씩 공급되어 반송 경로(50)의 상류단으로 반입된다. 한편, 급지 트레이(46)에 적재된 시트는 마찬가지로 픽업 롤러(461) 및 급지 롤러(462)의 구동에 의해 반송 경로(50)로 반입된다.

반송 경로(50)는 급지부(40)로부터 화상 형성부(30)를 경유해서 정착 장치(60)의 출구까지 시트를 반송하는 주반송로(50A)와, 시트에 대하여 양면 인쇄를 행할 경우에 편면 인쇄된 시트를 화상 형성부(30)에 리턴시키기 위한 반전 반송로(50B)와, 주반송로(50A)의 하류단으로부터 반전 반송로(50B)의 상류단으로 시트를 향하게 하기 위한 스위치백 반송로(50C)와, 주반송로(50A)의 하류단으로부터 장치 본체(10)의 좌측면(10L)에 설치된 시트 배출구(10E)까지 시트를 수평 방향으로 반송하는 수평 반송로(50D)를 포함한다. 이 수평 반송로(50D)의 대부분은 반송 유닛(55)의 내부에 구비되어 있는 시트 반송로로 구성되어 있다.

주반송로(50A)의 2차 전사부(35A)보다 상류측에는 레지스트 롤러 쌍(51)이 배치되어 있다. 주반송로(50A)를 반송되어 온 시트는 정지 상태의 레지스트 롤러 쌍(51)에 접촉하여 일단 정지되고, 스큐(skew) 교정이 행해진다. 그 후에 화상 전사를 위한 소정의 타이밍에서 레지스트 롤러 쌍(51)이 구동 모터(도시 생략)에 의해 회전 구동됨으로써 시트는 2차 전사부(35A)에 송출된다. 이외에, 주반송로(50A)에는 시트를 반송하기 위한 반송 롤러 쌍(52)이 복수 배치되어 있다. 다른 반송로(50B, 50C, 50D)도 마찬가지이다.

반송 경로(50)의 최하류단에는 배지 롤러 쌍(53)을 구비한 배지 유닛(530)이 반송 유닛(55)의 도 1에 있어서 좌측에 인접하여 배치되어 있다. 배지 롤러 쌍(53)은 장치 본체(10)의 좌측면(10L)측에 장치 본체(10)에 접속되어 배치되는 도시 생략된 후처리 장치에, 시트 배출구(10E)를 통해서 시트를 이송한다. 또한, 후처리 장치가 부착되지 않은 화상 형성 장치에서는 시트 배출구(10E)의 하방에 시트 배출 트레이가 설치된다.

반송 유닛(55)은 정착 장치(60)로부터 반출되는 시트를 시트 배출구(10E)까지 반송하는 유닛이다. 본 실시형태의 화상 형성 장치(1)는 정착 장치(60)가 장치 본체(10)의 우측면(10R)측에 배치되고, 시트 배출구(10E)는 우측면(10R)과 대향하는 장치 본체(10)의 좌측면(10L)측에 배치되어 있다. 따라서, 반송 유닛(55)은 장치 본체(10)의 우측면(10R)으로부터 좌측면(10L)을 향해서 시트를 수평 방향으로 반송한다.

정착 장치(60)는 시트에 토너 상을 정착시키는 정착 처리를 실시하는 유도 가열 방식의 정착 장치이며, 가열 롤러(61)(제 3 롤러), 정착 롤러(62)(제 2 롤러), 가압 롤러(63)(제 1 롤러), 정착 벨트(64)(벨트 부재), 유도 가열 유닛(65) 및 반송 롤러 쌍(66)을 포함한다. 정착 장치(60)는 장치 본체(10)의 우측면(10R) 근방에 설치된 수용 공간(102) 내에 배치되어 있다.

도 2에 나타내는 바와 같이, 유도 가열 유닛(65)을 제외하는 상술한 구성 부재는 하우징(600)(제 1 하우징) 내에 수용되고, 정착 유닛(60U)으로서 유닛화되어 있다. 정착 유닛(60U)은 장치 본체(10)에 대하여 착탈이 가능하다. 한편, 유도 가열 유닛(65)은 장치 본체(10)의 수용 공간(102) 내의 적소에 부착되어 있고, 정착 유닛(60U)이 장치 본체(10)로부터 분리된 상태에서는 유도 가열 유닛(65)만이 수용 공간(102) 내에 잔존하게 된다. 이러한 구성으로 함으로써, 정착 유닛(60U)이 경시 열화 등으로 교환을 요할 경우에 있어서 유도 가열 유닛(65)에 문제가 없을 경우에는 유도 가열 유닛(65)을 장치 본체(10)에 잔존시키면서 정착 유닛(60U)만을 교환하는 것이 가능해진다.

도 3은 정착 장치(60)의 내부 구조를 나타내는 단면도, 도 4는 정착 장치(60)의 일부 파단 사시도, 도 5는 정착 장치(60) 및 그 주변기기의 분해 사시도, 및 도 6은 닙압 조정 기구(80)의 구성을 나타내는 정착 장치(60)의 단부 사시도이다. 이하, 도 3∼도 6에 의거하여 정착 장치(60)의 상세 구조를 설명한다.

정착 유닛(60U)의 하우징(600)은 단면 형상이 대략 직사각 형상이고, 정착 처리를 행하기 위한 부재를 수용한다. 하우징(600)은 상기 하우징(600)에 대하여 고정 상태로 되는 본체 프레임(601)과, 이 본체 프레임(601)에 대하여 이동 가능하게 장착된 이동 프레임(602)을 포함한다. 도시는 생략하고 있지만, 이동 프레임(602)은 본체 프레임(601)에 설치된 회동 지점에 회동 가능하게 부착되어 있다. 하우징(600)은 도 3에 있어서 우상측 모서리부의 위치에 개구부를 갖고, 그 개구부는 개폐 가능한 커버 부재(68)에 의해 덮여 있다. 정착 유닛(60U) 내에서 시트 잼 등의 문제가 발생했을 경우, 이 커버 부재(68)가 상방으로 개방된다.

가열 롤러(61)는 유도 가열 유닛(65)에 의해 유도 가열되는 롤러이며, 예를 들면 철이나 스테인레스 등의 자성 금속으로 이루어지고, 그 표면에는 예를 들면 PFA로 이루어지는 이형층이 형성되어 있다. 가열 롤러(61)는 회전축[제 3 회전축(61S)]을 갖고, 그 제 3 회전축(61S)의 축 주위에서 종동 회전한다.

정착 롤러(62) 및 가압 롤러(63)는 정착 벨트(64)를 사이에 두고 둘레면끼리가 압접되고, 정착 닙부(60N)를 형성하는 롤러이다. 2차 전사부(35A)에 있어서 토너 상이 2차 전사된 시트는 정착 닙부(60N)를 통과하고, 가열 및 가압됨으로써 토너 상이 시트 표면에 정착된다.

정착 롤러(62)는 탄성층을 표층에 갖는 탄성 롤러이다. 상기 탄성층으로서는 실리콘 스펀지로 이루어지는 탄성층을 사용할 수 있다. 정착 롤러(62)는 회전축[제 2 회전축(62S)]을 갖고, 그 제 2 회전축(62S)의 축 주위에서 종동 회전한다.

가압 롤러(63)는 정착 롤러(62)를 가압하고, 소정 폭의 정착 닙부(60N)를 형성하기 위한 롤러이다. 가압 롤러(63)의 바람직한 구성 중 하나는 철이나 알루미늄 등의 금속 심재와, 이 심재 상에 형성된 실리콘 고무층과, 실리콘 고무층의 표면에 형성된 불소 수지층을 구비하는 구성이다. 가압 롤러(63)는 정착 롤러(62)의 표층의 경도(제 2 경도)보다 높은 표층의 경도(제 1 경도)를 갖고 있고, 그 내부에는 할로겐 히터 등의 가열 엘리먼트가 구비되어 있다. 가압 롤러(63)는 회전축[제 1 회전축(63S)]을 갖고, 후기에서 설명하는 바와 같이 제 1 회전축(63S)의 축 주위에서 구동 회전한다.

정착 벨트(64)는 가열 롤러(61)와 정착 롤러(62)에 걸쳐지고, 가열 롤러(61)와 마찬가지로 유도 가열 유닛(65)에 의해 유도 가열되는 벨트이다. 이 정착 벨트(64)의 내주면에는 상기 정착 벨트(64)에 장력을 부여하기 위한 텐션 롤러(641)가 접촉되어 있다. 정착 벨트(64)는 예를 들면 니켈과 같은 강자성 재료로 이루어지는 기재 상에 실리콘 고무 탄성층 및 PFA 이형층이 순차적으로 형성되어서 이루어진다. 또한, 정착 벨트(64)에 피가열 기능을 구비시키지 않고 정착 벨트(64)를 단지 가열 롤러(61)가 발생시키는 열의 캐리어로 하는 경우에는 폴리이미드(PI) 등의 수지 벨트를 사용할 수 있다.

가압 롤러(63)의 제 1 회전축(63S)은 하우징(600) 내의 본체 프레임(601)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 한편, 가열 롤러(61)의 제 3 회전축(61S) 및 정착 롤러(62)의 제 2 회전축(62S)은 하우징(600) 내의 이동 프레임(602)에 의해 회전 가능하게 지지되어 있다. 환언하면, 가압 롤러(63)의 제 1 회전축(63S)은 하우징(600) 내에 있어서 실질적으로 시프트 이동이 불가능한 상태로 지지되어 있는 것에 대하여, 가열 롤러(61)의 제 3 회전축(61S) 및 정착 롤러(62)의 제 2 회전축(62S)은 하우징(600) 내에 있어서 시프트 이동이 가능한 상태로 지지되어 있다. 또한, 도 9에 나타내는 바와 같이 제 3 회전축(61S)의 양쪽 단부(61E), 및 제 2 회전축(62S)의 양쪽 단부(62E)는 이동 프레임(602)으로부터 바깥쪽으로 돌출되어 있다. 또한, 본체 프레임(601)에는 장공(601H)이 천공되고, 시프트 이동하는 제 2 회전축(62S)의 단부(62E)가 그 장공(601H)에 끼워넣어져 있다.

구체적으로는, 가열 롤러(61), 정착 롤러(62), 텐션 롤러(641) 및 정착 벨트(64)가 이동 프레임(602)에 탑재되어서 벨트 유닛(64U)으로 되고, 이 벨트 유닛(64U)이 도 6에 나타내는 닙압 조정 기구(80)에 의해 이동됨으로써 제 2 회전축(62S) 및 제 3 회전축(61S)이 시프트 이동하는 구성이다. 도 7∼도 9에 의거하여 후기에서 상세하게 설명하지만, 닙압 조정 기구(80)는 이동 프레임(602)을 이동시킴으로써 정착 닙부(60N)의 닙압을 조정한다. 즉, 닙압 조정 기구(80)는 정착 롤러(62)의 둘레면이 가압 롤러(63)의 둘레면에 비교적 강한 압력(제 1 압력)으로 압접되는 통상 가압 자세(제 1 자세)와, 비교적 낮은 압력(제 2 압력)으로 압접되는 감압 자세(제 2 자세) 사이에서 정착 롤러(62)의 자세 변경을 행하게 한다.

닙압 조정 기구(80)는 이동 프레임(602)을 이동시키는 구동력을 발생시키는 모터(81)와 구동 기어열(83)을 포함한다. 모터(81)는 하우징(600)의 측벽에 탑재되고, 그 출력 기어(82)가 구동 기어열(83)의 제 1 기어(84)에 맞물려 있다. 구동 기어열(83)은 복수의 감속 기어와 도 6에는 나타내지 않고 있는 섹터 기어(sector gear)를 포함하고, 모터(81)가 발생시키는 구동력을 이동 프레임(602)에 전달하여 상기 통상 가압 자세와 상기 감압 자세 사이에서 이동 프레임(602)을 이동시킨다.

도 4에 모식적으로 나타내는 바와 같이, 가압 롤러(63)의 제 1 회전축(63S)에는 장치 본체(10)측에 구비된 모터(M)(구동 기구)로부터 소정의 감속 기구를 통해서 회전 구동력이 입력된다. 가압 롤러(63)의 회전에 의해 가열 롤러(61), 정착 롤러(62), 텐션 롤러(641) 및 정착 벨트(64)는 종동 회전한다. 상술한 바와 같이, 가압 롤러(63) 쪽이 정착 롤러(62)보다 높은 경도를 갖고 있다. 이 때문에, 회전 구동시에 있어서 롤러 외주의 주속도에 변동이 생기지 않는다고 하는 점에서 모터(M)로부터의 구동 입력에는 가압 롤러(63)의 제 1 회전축(63S)이 적합하다.

유도 가열 유닛(65)은 정착 처리에 필요한 열을 발생시키기 위한 자속을 발생시키는 유닛이며, 유도 가열 코일(651)과 센터 코어(652), 복수 쌍의 아치 코어(653) 및 한 쌍의 사이드 코어(654)로 이루어지는 코어 부재와, 이들을 수용하는 유닛 하우징(650)(유지 부재)을 구비한다.

유도 가열 코일(651)은 가열 롤러(61) 및 정착 벨트(64)를 유도 가열하기 위한 자속을 발생하는 것으로, 가열 롤러(61) 및 정착 벨트(64)를 단면으로 볼 때에 있어서의 원호면에 대향하는 가상적인 단면으로 볼 때에 있어서의 원호면 상에 배치되어 있다. 센터 코어(652), 복수 쌍의 아치 코어(653) 및 한 쌍의 사이드 코어(654)는 페라이트(ferrite)제의 코어 부재이고, 가열 롤러(61) 및 정착 벨트(64)의 일부를 경유하는 자로를 형성하기 위해서 배치되어 있다. 유도 가열 코일(651)이 발생한 자속이 상기 자로를 통과함으로써 가열 롤러(61) 및 정착 벨트(64)에는 와전류가 발생하고, 이것에 따른 쥴(joule) 열을 발생하게 된다.

유닛 하우징(650)은 상기 유도 가열 코일(651) 및 코어 부재를 유지하는 하우징 부재이고, 가열 롤러(61) 및 정착 벨트(64)의 일부가 들어가는 원호상의 오목부(65H)를 구비하고 있다. 유도 가열 유닛(65)의 유닛 하우징(650)과 정착 유닛의 하우징(600)의 측면(도 3에서는 좌측면)은 위치 결정된 상태에서 감합되고, 오목부(65H)의 내주면과 정착 벨트(64)의 표면 사이에는 소정 간격의 갭이 형성되어 있다.

상기 갭[즉, 가열 롤러(61) 및 정착 롤러(62)와 유도 가열 유닛(65)의 상대 위치]은 닙압 조정 기구(80)에 의해 벨트 유닛(64U)이 이동되고 상기 통상 가압 자세 및 상기 감압 자세 중 어느 쪽의 자세가 되어도 유지 기구에 의해 일정하게 유지된다. 본 실시형태에서는 상기 유지 기구로서 정착 유닛(60U)의 하우징(600)에는 위치 결정 핀(600A)과 평판부(602E)가 구비되어 있다. 또한, 유도 가열 유닛(65)의 유닛 하우징(650)에는 위치 결정 핀(600A)에 대응한 삽입 구멍(65A)과, 수용부(602E)에 대응한 접촉부(650E)와, 제 3 회전축(61S)의 단부(61E)가 감합되는 수용 홈(650C)(위치 결정 오목부; 도 9 참조)이 구비되어 있다(이상, 맞물림 구조부). 이 구성에 의하면, 제 3 회전축(61S)의 양단[단부(61E)]을 이용하여 유도 가열 유닛(65)의 위치 결정이 이루어진다. 즉, 제 3 회전축(61S) 자체가 위치 결정 부재로서 사용되므로 유도 가열 코일(651)과 가열 롤러(61)를 정밀하게 위치 결정할 수 있다.

유지 기구는 또한 코일 스프링(65B)(바이어싱 기구)을 포함한다. 코일 스프링(65B)은 압축 스프링이고, 상기 유닛 하우징(650)을 하우징(600)을 향해서 바이어싱하고, 상기 갭을 일정하게 유지하기 위해서 배치되어 있다. 즉, 코일 스프링(65B)의 바이어싱 포오스에 의해 접촉부(650E)가 수용부(602E)에 압접되고, 또한 제 3 회전축(61S)의 단부(61E)가 수용 홈(650C)의 코일 스프링(65B)이 배치되어 있는 것과는 반대측의 끝면에 압접된다. 말할 필요도 없이, 정착 유닛(60U)이 장치 본체(10)로부터 분리될 때에 위치 결정 핀(600A)은 삽입 구멍(65A)으로부터 분리되고, 접촉부(650E)는 수용부(602E)로부터 떨어지고, 단부(61E)와 수용 홈(650C)의 감합도 해소된다.

도 3을 참조하여 반송 롤러 쌍(66)은 정착 닙부(60N)를 통과한 시트를 하우징(600) 하류측의 수평 반송로(50D)로 송출하기 위한 반송 롤러 쌍이다. 반송 롤러 쌍(66)은 하우징(600)에 회전 가능하게 지지되는 제 1 반송 롤러(661)와, 커버 부재(68)에 의해 회전 가능하게 지지되는 제 2 반송 롤러(662)로 이루어진다. 제 1 반송 롤러(661)는 회전 구동력이 장치 본체(10)측으로부터 입력되는 구동 롤러이고, 제 2 반송 롤러(662)는 제 1 반송 롤러(661)의 회전에 따라 종동 회전하는 종동 롤러이다. 제 2 반송 롤러(662)는 시트 반송력을 구비시키기 위해서 소정의 닙압으로 제 1 반송 롤러(661)에 압접되어 있다.

정착 닙부(60N)의 시트 반송 방향 상류측에는 정착 닙부(60N)를 향해서 반입되는 시트를 안내하는 한 쌍의 가이드 부재(671, 672)가 배치되어 있다. 또한, 정착 닙부(60N)의 시트 반송 방향 하류측에는 정착 닙부(60N)로부터 배출되는 시트를 반송 롤러 쌍(66)을 향해서 안내하는 한 쌍의 가이드 부재(673, 674)가 배치되어 있다. 또한, 정착 닙부(60N)의 시트 반송 방향 하류측에는 시트의 통과를 검지하기 위한 액추에이터(67a)가 요동 가능한 상태로 배치되어 있다.

도 3에 있어서, 정착 롤러(62) 및 정착 벨트(64)는 반시계 방향으로 회전하고, 가압 롤러(63)는 시계 방향으로 회전한다. 정착 닙부(60N)보다 회전 방향 하류측에 있어서 정착 벨트(64)의 둘레면에 대하여 분리 플레이트(675)가 배치되고, 또한 가압 롤러(63)의 둘레면에 대하여 분리 클로(676)가 배치되어 있다. 이들 분리 플레이트(675) 및 분리 클로(676)는 정착 벨트(64) 또는 가압 롤러(63)의 둘레면에 휘감기려고 하는 시트를 떼어내기 위해서 배치되어 있다. 분리 플레이트(675)는 정착 롤러(62)의 축 방향으로 연장되는 판 형상의 부재이고, 그 선단부와 정착 벨트(64)의 둘레면 사이에는 미소한 공간이 형성된다. 한편, 분리 클로(676)는 가압 롤러(63)의 축 방향의 폭이 수 밀리미터 정도인 부재이고, 그 선단은 가압 롤러(63)의 둘레면에 접촉된다. 또한, 분리 플레이트(675)는 통지 폭에 상당하는 길이를 구비하는 한 장의 판 부재인 것에 대하여, 분리 클로(676)는 가압 롤러(63)의 축 방향으로 소정 간격을 두고 복수 개 배치되어 있다.

도 3∼도 5를 참조하여 유닛 하우징(650)의 배면에는 덕트 부재(69)가 일체적으로 부착되어 있다. 이 덕트 부재(69)의 배면에는 장치 본체(10)의 본체 프레임(70)이 배치되어 있다[도 5에서는 본체 프레임(70)은 생략되어 있다]. 상술한 코일 스프링(65B)은 본체 프레임(70)과 덕트 부재(69) 사이에 배치되어 있다.

코일 스프링(65B)은 1개소당 2개씩, 가열 롤러(61)의 축 방향으로 이간되어 2개소에 배치되어 있다. 각 코일 스프링(65B)은 샤프트(65S)에 관통되어 있다. 샤프트(65S)는 덕트 부재(69)의 배면에 접촉하는 압박판(691)(제 2 접촉부)으로부터 롤러축 방향과 직교하는 방향으로 돌출된 부재이고, 그 선단부는 본체 프레임(70)에 형성된 구멍(도시 생략)을 관통하고 있다. 코일 스프링(65B)의 일단은 본체 프레임(70)과 압접하는 스프링 접촉부(701)(제 1 접촉부)에 접촉되고, 타단은 압박판(691)에 접촉하고 있다(도 3).

덕트 부재(69)의 내부에는 냉각풍이 유통 가능한 공간(D)(통풍로)이 구비되어 있다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 덕트 부재(69)의 양단 부근의 배면에 장치 본체(10)측에 구비되어 있는 본체 냉각 덕트(71, 71)가 연결되는 연결부(도시하지 않음)가 배치되어 있다. 이 연결부에 있어서 덕트 부재(69)는 개구하고 있고, 상기 공간(D)과 본체 냉각 덕트(71, 71)의 내부는 연통하고 있다.

냉각풍의 유통 경로 하류측의 본체 냉각 덕트(71)에는 배기 덕트(72)가 연결되어 있다. 냉각풍의 유통 경로 상류측의 본체 냉각 덕트(71)에는 냉각풍 흡입용 냉각 팬(73)이 장착되고, 냉각풍의 유통 경로 하류측의 본체 냉각 덕트(71)와 배기 덕트(72) 사이에는 냉각풍 분출용 냉각 팬(74)이 장착되어 있다. 냉각 팬(73, 74)이 구동됨으로써 냉각풍의 유통 경로 상류측의 본체 냉각 덕트(71), 덕트 부재(69), 냉각풍의 유통 경로 하류측의 본체 냉각 덕트(71) 및 배기 덕트(72)에 도달하는 냉각풍의 통풍로(AF)가 형성되고, 유도 가열 유닛(65)의 냉각이 도모된다.

도 4에 나타내는 바와 같이, 본체 냉각 덕트(71)와 덕트 부재(69)의 연결부에는 신축성의 밀봉 부재(71S)가 개재되어 있다. 본체 프레임(70)은 부동이지만, 유도 가열 유닛(65)과 일체인 덕트 부재(69)는 코일 스프링(65B)에 압박되어서 이동한다. 이러한 이동이 행해져도 본체 냉각 덕트(71)와 덕트 부재(69)의 연결부로부터 냉각풍의 누설이 발생하지 않도록 신축성을 갖는 밀봉 부재(71S)가 배치되어 있다.

계속해서, 도 7A, 도 7B를 참조하여 닙압 조정 기구(80)에 의한 벨트 유닛(64U)의 이동 동작에 대하여 설명한다. 도 7A는 정착 닙부(60N)에 있어서 정착 롤러(62)[벨트 유닛(64U)]가 통상 가압 자세로 설정되어 있는 상태를, 도 7B는 정착 롤러(62)가 감압 자세로 설정되어 있는 상태를 각각 나타내고 있다. 상기 통상 가압 자세는 정착 닙부(60N)에 있어서 높은 닙압이 형성되어 있는 상태이고, 통상 종이 두께의 시트를 정착 닙부(60N)에 통지시킬 때에 설정된다. 한편, 상기 감압 자세는 정착 닙부(60N)에 있어서 약간의 닙압이 형성되어 있는 상태이고, 봉투 등의 두꺼운 종이 또는 얇은 종이를 정착 닙부(60N)에 통지시킬 때, 또는 정착 유닛(60U) 내에서 시트 잼이 발생했을 경우 등에 설정된다.

상술한 바와 같이, 가압 롤러(63)의 제 1 회전축(63S)은 하우징(600) 내에 있어서 고정된 본체 프레임(601)에 의해 지지되어 있으므로 통상 가압 자세 및 감압 자세의 쌍방에 있어서 시프트 이동은 하지 않는다. 즉, 제 1 회전축(63S)의 포지션은 P1로부터 불변이다. 본 실시형태에서는 이와 같이 시프트 이동하지 않는 제 1 회전축(63S)에 장치 본체(10)에 구비되어 있는 모터(M)(도 4)로부터 회전 구동력이 입력된다. 이 때문에, 회전 구동력의 입력 기구를 심플한 것으로 할 수 있다.

한편, 벨트 유닛(64U)은 하우징(600)의 이동 프레임(602)에 의해 지지되어 있고, 닙압 조정 기구(80)가 이동 프레임(602)을 이동시켜 통상 가압 자세로부터 감압 자세로 자세 변경시키면 정착 롤러(62)의 제 2 회전축(62S) 및 가열 롤러(61)의 제 3 회전축(61S)은 시프트 이동한다. 즉, 제 2 회전축(62S)의 포지션은 P21로부터 P22로 거리(d1)만큼 시프트 이동하고, 제 3 회전축(61S)의 포지션은 P31로부터 P32로 거리(d2)만큼 시프트 이동한다. 물론, d1=d2이다.

본 실시형태에서는 상술한 유지 기구가 구비되어 있으므로 이러한 벨트 유닛(64U)의 이동에 추종하여 유도 가열 유닛(65)도 이동한다. 도 7B의 감압 자세로부터 도 7A의 통상 가압 자세로 이행할 경우에는, 벨트 유닛(64U)은 가압 롤러(63)에 접근하는 방향으로 이동한다. 이때, 코일 스프링(65B)의 바이어싱 포오스에 의해 유도 가열 유닛(65)의 유닛 하우징(650)이 정착 유닛(60U)의 하우징(600)에 압접된 상태가 유지된다. 구체적으로는, 상기 바이어싱 포오스에 의해 유닛 하우징(650)의 접촉부(650E)가 수용부(602E)에 압접되고, 또한 제 3 회전축(61S)의 단부(61E)가 수용 홈(650C)에 압접된 상태(도 9)가 유지되는 것이다. 또한, 위치 결정 핀(600A)이 삽입 구멍(65A)에 접촉된 상태도 유지된다.

이에 대하여 도 7A의 통상 가압 자세로부터 도 7B의 감압 자세로 이행할 경우에는, 벨트 유닛(64U)은 가압 롤러(63)로부터 이간되는 방향으로 이동한다. 이때, 유도 가열 유닛(65)은 코일 스프링(65B)의 바이어싱 포오스에 저항하는 압박력을 벨트 유닛(64U)으로부터 받는다. 이에 따라, 유도 가열 유닛(65)은 도 7B의 좌측으로 이동하고, 코일 스프링(65B)은 압축된 상태가 된다. 즉, 유도 가열 유닛(65)의 포지션[여기에서는 덕트 부재(69)의 포지션으로 나타내고 있다]은 통상 가압 자세시의 P41로부터 P42로 거리(d3)만큼 시프트 이동한다. 말할 필요도 없이, d3=d2=d1이다. 따라서, 벨트 유닛(64U)과 유도 가열 유닛(65)의 상대 위치는 닙압 조정 기구(80)에 의한 자세 변경 동작에 관계없이 항상 일정하게 유지된다.

본 실시형태에서는 유도 가열 유닛(65)과 벨트 유닛(64U)의 밀착성을 양호하게 하는 고안이 실시되어 있다. 이 점에 대해서, 도 8 및 도 9 에 의거하여 설명한다. 코일 스프링(65B)은 상하 방향으로 2개 나란히 배치되어 있다[각각 상부 코일 스프링(65B1), 하부 코일 스프링(65B2)이라고 한다]. 가열 롤러(61)의 제 3 회전축(61S)은 상부 코일 스프링(65B1)과 하부 코일 스프링(65B2)의 중간점보다 상방으로 편심한 위치에 배치되어 있다(a1<a2).

도 9A, 도 9B에 나타내는 바와 같이, 제 3 회전축(61S)의 단부(61E)는 U자형의 수용 홈(650C)에 감합되어 있다. 따라서, 유도 가열 유닛(65)의 유닛 하우징(650)은 단부(61E)의 축 주위에서 요동 가능하다. 그리고, a1:a2의 거리차가 존재하는 각 작용점에 상부 코일 스프링(65B1)의 압박력(F1)과, 하부 코일 스프링(65B2)의 압박력(F2)(F1=F2)이 각각 가해진다. 이 때문에, 유닛 하우징(650)에는 도면 중 화살표(B)로 나타내는 방향의 회전 모멘트가 작용하고, 위치 결정 핀(600A)과 삽입 구멍(65A)이 감합 여유(engagement play) 범위에서 유닛 하우징(650)은 단부(61E)의 축 주위에서 화살표(B) 방향으로 요동한다. 이에 따라, 접촉부(650E)는 저절로 수용부(602E)에 압접되게 되고, 유도 가열 유닛(65)과 벨트 유닛(64U)을 정밀하게 위치 결정할 수 있다.

이상에서 설명한 본 실시형태의 IH 정착식 화상 형성 장치(1)에 의하면, 유도 가열 유닛(65)과 벨트 유닛(64U)[정착 롤러(62)]의 상대 위치는 닙압 조정 기구(80)에 의한 자세 변경 동작에 관계없이 코일 스프링(65B)을 포함하는 유지 기구에 의해 일정하게 유지된다. 한편, 정착 롤러(62)보다 높은 경도를 갖는 가압 롤러(63)는 시프트 이동 불가능한 상태로 하우징(600)[본체 프레임(601)]에 지지되고, 이 가압 롤러(63)에 모터(M)로부터 회전 구동력이 주어진다. 따라서, 유도 가열 유닛(65)과 벨트 유닛(64U)의 거리 관계를 일정하게 유지하면서 회전 구동력의 입력 기구를 간소화할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시형태에 대해서 설명했지만 본 발명은 상기 구성에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는 가열 롤러(61) 및 정착 벨트(64)를 구비하는 정착 유닛(60U)을 예시했지만, 이들이 존재하지 않는 타입의 정착 유닛을 사용해도 좋다. 구체적으로는, 정착 롤러(62)의 외주에 정착 벨트(64)와 같은 자성체로 형성된 원통 형상 벨트가 감긴 구성이다. 이 변형 실시형태에서는 유도 가열 유닛(65)은 상기 원통 형상 벨트를 유도 가열하게 된다.

본 발명에 의하면, 장치 본체에 착탈되는 하우징 구조를 구비한 IH 방식의 정착 유닛을 구비한 IH 정착식 화상 형성 장치에 있어서, 상기 정착 유닛으로의 회전 구동력의 입력 기구를 간소화할 수 있다. 따라서, 장치 구조의 간소화가 도모되고, IH 정착식 화상 형성 장치의 소형화, 비용 절감을 실현할 수 있다.

Claims

IH 정착식 정착 장치를 갖는 화상 형성 장치로서:
정착 처리를 행하기 위한 부재를 수용하는 제 1 하우징;
시트에 화상을 형성하는 화상 형성부를 수용하고, 상기 제 1 하우징이 장착되는 제 2 하우징;
제 1 회전축을 갖고, 상기 제 1 하우징에서 상기 제 1 회전축이 시프트 이동 불가능한 상태로 회전 가능하게 지지되는 제 1 롤러;
제 2 회전축을 갖고, 상기 제 1 하우징에서 상기 제 2 회전축이 시프트 이동가능한 상태로 회전 가능하게 지지되고, 시트에 정착 처리를 실시하는 정착 닙부를 상기 제 1 롤러와 함께 형성하는 제 2 롤러;
상기 제 2 롤러를 상기 제 1 롤러에 대하여 제 1 압력으로 압접시키는 제 1 자세와, 이 제 1 자세의 상태로부터 상기 제 2 회전축을 시프트 이동시킴으로써 상기 제 1 압력보다 감압된 제 2 압력으로 상기 제 1 롤러에 대하여 압접시키는 제 2 자세 사이에서 자세 변경시키는 닙압 조정 기구;
상기 제 2 하우징에 부착되고, 상기 정착 처리에 필요한 열을 발생시키기 위한 유도 가열 유닛;
상기 제 2 롤러와 상기 유도 가열 유닛의 상대 위치를 상기 제 2 롤러의 상기 제 1 자세시 및 상기 제 2 자세시의 쌍방에 있어서 일정하게 유지시키는 유지 기구; 및
상기 제 1 롤러에 회전 구동력을 부여하는 구동 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 롤러는 제 1 경도를 갖는 소재로 형성되고,
상기 제 2 롤러는 상기 제 1 경도보다 낮은 제 2 경도를 갖는 소재로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 하우징은 본체 프레임과, 이 본체 프레임에 대하여 이동 가능하게 장착된 이동 프레임을 포함하고,
상기 제 1 롤러는 상기 본체 프레임에 의해 지지되고, 상기 제 2 롤러는 상기 이동 프레임에 의해 지지되고,
상기 유지 기구는 상기 유도 가열 유닛과 상기 이동 프레임을 위치 결정해서 서로 맞물리게 하는 맞물림 구조부와, 상기 맞물림을 유지시키는 바이어싱 포오스를 상기 유도 가열 유닛에 부여하는 바이어싱 기구를 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제 3 항에 있어서,
제 3 회전축을 갖고, 상기 이동 프레임에 의해 지지되고, 상기 유도 가열 유닛에 의해 유도 가열되는 제 3 롤러와,
상기 제 2 롤러와 상기 제 3 롤러에 걸쳐지는 벨트 부재를 더 포함하고;
상기 제 1 하우징이 상기 제 2 하우징에 장착된 상태에 있어서 상기 유도 가열 유닛과 상기 제 3 롤러가 대향하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제 4 항에 있어서,
상기 유도 가열 유닛은 자속을 발생시키기 위한 유도 가열 코일과, 자로를 형성하기 위한 코어 부재와, 상기 유도 가열 코일 및 코어 부재를 유지하는 유지 부재를 포함하고,
상기 이동 프레임은 상기 제 3 롤러의 제 3 회전축을 회전 가능하게 지지하고, 상기 제 3 회전축의 양단부가 상기 이동 프레임으로부터 돌출된 상태로 되고,
상기 맞물림 구조부는 상기 제 3 회전축의 양단부와 상기 유지 부재에 형성되어 상기 제 3 회전축의 양단부가 감합되는 위치 결정 오목부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제 3 항에 있어서,
상기 바이어싱 기구는,
압축 스프링과, 상기 제 2 하우징측에 있어서 상기 압축 스프링의 일단측이 접촉되는 제 1 접촉부와, 상기 유도 가열 유닛측에 있어서 상기 압축 스프링의 타단측이 접촉되는 제 2 접촉부를 포함하고,
상기 이동 프레임의 이동에 추종시켜서 상기 유도 가열 유닛을 이동시키는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
제 6 항에 있어서,
상기 유도 가열 유닛에 부설되고, 상기 유도 가열 유닛을 냉각시키기 위한 통풍로를 형성하는 덕트 부재;
상기 제 2 하우징에 구비되고, 상기 덕트 부재에 연결되는 냉각 덕트; 및
상기 냉각 덕트와 상기 통풍로의 연결부에 배치되는 신축성의 밀봉 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.