JP5636889B2 - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
また、請求項2に記載の定着装置は、可撓性を有する無端状ベルトである定着部材と、定着部材の外周側に該定着部材を押圧可能に配置される加圧部材と、定着部材の内周側に配置され、加圧部材の押圧により定着部材を介して該加圧部材と当接して定着ニップ領域を形成するニップ形成部材と、を有する定着装置において、ニップ形成部材は、定着ニップ領域外の用紙搬送方向下流において、加圧部材側に、定着部材を介して加圧部材とは非接触に突出した突起部を有し、かつ、定着部材を介したニップ形成部材と加圧部材との当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の上流側、または下流側に移動させるように加圧部材を変動させる加圧部材変動手段を有し、記録媒体が封筒である場合、加圧部材変動手段により、当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の上流側とするものである。
まず、図1を参照して、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。図1において、1は画像形成装置としての複写機の装置本体、2は原稿Dの画像情報を光学的に読み込む原稿読込部、3は原稿読込部2で読み込んだ画像情報に基づいた露光光Lを感光体ドラム5上に照射する露光部、4は感光体ドラム5上にトナー像(画像)を形成する作像部、7は感光体ドラム5上に形成されたトナー像を記録媒体Pに転写する転写部、10はセットされた原稿Dを原稿読込部2に搬送する原稿搬送部、12〜14は転写紙等の記録媒体Pが収納された給紙部、20は記録媒体P上の未定着画像を定着する定着装置、21は定着装置20に設置された定着部材としての定着ベルト、31は定着装置20に設置された加圧部材としての加圧ローラを示す。
次に、画像形成装置本体1に設置される定着装置20の構成・動作について詳述する。図2に示すように、定着装置20は、定着部材としての定着ベルト21、金属熱伝導体22、ニップ形成部材23、補強部材24、熱源としてのヒータ25、加圧部材としての加圧ローラ31、温度センサ40等で構成される。
ここで、定着部材としての定着ベルト21は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであって、図2中の矢印方向(反時計方向)に回転する。定着ベルト21は、基材上に弾性層、離型層が順次積層されていて、その全体の厚さが1mm以下に設定されている。定着ベルト21の基材は、層厚が30〜50μmであって、ニッケル、ステンレス等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成されている。
ニップ部におけるニップ形成部材23の強度を補強する補強部材24が、定着ベルト21の内周面側に固設されている。補強部材24が、ニップ形成部材23および定着ベルト21を介して加圧ローラ31に当接することで、ニップ部においてニップ形成部材23が加圧ローラ31の加圧力を受けて変形する(撓む)不具合を抑止している。
熱源としてのヒータ25は、ハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置20の側板に固定されている。そして、画像形成装置1の電源部により出力制御されたヒータ25の輻射熱によって、金属熱伝導体22が加熱される。さらに、金属熱伝導体22によって定着ベルト21が全体的に加熱されて、加熱された定着ベルト21の表面から記録媒体P上のトナー像Tに熱が加えられる。なお、ヒータ25の出力制御は、定着ベルト21表面に対向するサーミスタ等の温度センサ40によるベルト表面温度の検知結果に基づいて制御される。また、このようなヒータ25の出力制御によって、定着ベルト21の温度(定着温度)を所望の温度に設定することができる。
加圧部材としての加圧ローラ31は、直径が30mmであって、中空構造の芯金32上に弾性層33を形成したものである。加圧ローラ31の弾性層33は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層33の表層にPFA、PTFE等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。加圧ローラ31は定着ベルト21に圧接して、双方の部材間に所望のニップ部を形成する。
ニップ形成部材23は、定着ベルト21の内周面側に固設されていて、定着ベルト21を介して加圧ローラ31に当接してニップ部を形成する。なお、ニップ形成部材23と定着ベルト21とが摺接しても定着ベルト21の磨耗が軽減されるように、ニップ形成部材23の摺接面を摩擦係数の低い材料で形成することが好ましい。
本願発明者らは、上記のように、ニップ形成部材23を有する定着装置20において、ニップ形成部材23の用紙搬送方向下流に突起部23aを備えて、突起部23aの位置や高さを調整することにより、用紙の分離性と用紙の加圧ローラ巻付き防止の両立を図ることができることを知見した。しかしながら、一方で、このように突起部23aを備える定着装置においては、突起部23aと定着ニップ部が近づくと、用紙の加圧ローラ巻付きのほかにも、突起部23aでのベルトのしごきが大きくなるため摺動抵抗が増加し、例えば、グリスの温度が低いウォームアップ時などは、ベルトのスリップが発生するおそれがあることを知見した。
以下、本実施形態の定着装置20の動作について説明する。定着装置20のウォームアップ動作時には、カム34により、加圧ローラ31を突起部23aから離れた位置として(図4)、加圧ローラ31を回転させながら、ヒータ25を点灯させることで金属熱伝導体22および定着ベルト21を加熱する。温度センサ40の検知温度が所定値T1に達したところで、ウォームアップ動作完了とし、引き続き、通紙動作に遷移する。
2 原稿読込部
3 露光部
4 作像部
5 感光体ドラム
7 転写部
10 原稿搬送部
12,13,14 給紙部
20 定着装置
21 定着ベルト
22 金属熱伝導体
23 ニップ形成部材
23a 突起部
23b 加圧部材接触部
24 補強部材
25 ヒータ
31 加圧ローラ
32 加圧ローラ芯金
33 加圧ローラ弾性層
34 カム(加圧部材変動手段)
35 セラミックヒータ
36 IHコイル
40 温度センサ
D 原稿
K 搬送経路
L 露光光
P 記録媒体
T トナー像
Claims (7)
- 可撓性を有する無端状ベルトである定着部材と、
前記定着部材の外周側に該定着部材を押圧可能に配置される加圧部材と、
前記定着部材の内周側に配置され、前記加圧部材の押圧により前記定着部材を介して該加圧部材と当接して定着ニップ領域を形成するニップ形成部材と、を有する定着装置において、
前記ニップ形成部材は、定着ニップ領域外の用紙搬送方向下流において、前記加圧部材側に、前記定着部材を介して前記加圧部材とは非接触に突出した突起部を有し、
かつ、前記定着部材を介した前記ニップ形成部材と前記加圧部材との当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の上流側、または下流側に移動させるように前記加圧部材を変動させる加圧部材変動手段を有し、
記録媒体の厚みが所定値よりも大きい場合、
前記加圧部材変動手段により、前記当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の上流側とすることを特徴とする定着装置。 - 可撓性を有する無端状ベルトである定着部材と、
前記定着部材の外周側に該定着部材を押圧可能に配置される加圧部材と、
前記定着部材の内周側に配置され、前記加圧部材の押圧により前記定着部材を介して該加圧部材と当接して定着ニップ領域を形成するニップ形成部材と、を有する定着装置において、
前記ニップ形成部材は、定着ニップ領域外の用紙搬送方向下流において、前記加圧部材側に、前記定着部材を介して前記加圧部材とは非接触に突出した突起部を有し、
かつ、前記定着部材を介した前記ニップ形成部材と前記加圧部材との当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の上流側、または下流側に移動させるように前記加圧部材を変動させる加圧部材変動手段を有し、
記録媒体が封筒である場合、
前記加圧部材変動手段により、前記当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の上流側とすることを特徴とする定着装置。 - 前記加圧部材変動手段は、カムであることを特徴とする請求項1または2に記載の定着装置。
- 当該定着装置のウォームアップ動作時においては、
前記加圧部材変動手段により、前記当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の上流側とすることを特徴とする請求項1から3までのいずれかに記載の定着装置。 - 請求項1から4までのいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
- 可撓性を有する無端状ベルトである定着部材と、
前記定着部材の外周側に該定着部材を押圧可能に配置される加圧部材と、
前記定着部材の内周側に配置され、前記加圧部材の押圧により前記定着部材を介して該加圧部材と当接して定着ニップ領域を形成するニップ形成部材と、を有し、
前記ニップ形成部材は、定着ニップ領域外の用紙搬送方向下流において、前記加圧部材側に、前記定着部材を介して前記加圧部材とは非接触に突出した突起部を有し、
かつ、前記定着部材を介した前記ニップ形成部材と前記加圧部材との当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の上流側、または下流側に移動させるように前記加圧部材を変動させる加圧部材変動手段を有した定着装置を備えた画像形成装置であって、
環境温湿度を検知する検知手段を備え、
該検知手段により検知される環境温湿度が所定値よりも高い場合、
前記定着装置の前記加圧部材変動手段により、前記当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の下流側とすることを特徴とする画像形成装置。 - 可撓性を有する無端状ベルトである定着部材と、
前記定着部材の外周側に該定着部材を押圧可能に配置される加圧部材と、
前記定着部材の内周側に配置され、前記加圧部材の押圧により前記定着部材を介して該加圧部材と当接して定着ニップ領域を形成するニップ形成部材と、を有し、
前記ニップ形成部材は、定着ニップ領域外の用紙搬送方向下流において、前記加圧部材側に、前記定着部材を介して前記加圧部材とは非接触に突出した突起部を有し、
かつ、前記定着部材を介した前記ニップ形成部材と前記加圧部材との当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の上流側、または下流側に移動させるように前記加圧部材を変動させる加圧部材変動手段を有した定着装置を備えた画像形成装置であって、
印刷要求の画像パターンを判別する判別手段を備え、
該判別手段により記録媒体先端部のトナー付着量が所定値よりも多いと判別された場合、
前記定着装置の前記加圧部材変動手段により、前記当接領域の中央位置を、記録媒体搬送方向の下流側とすることを特徴とする画像形成装置。
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