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技術 画像形成装置、及び、定着装置

出願人 株式会社リコー
発明者 小野博司岸和人醒井雅裕石ヶ谷康功山本武志瀬尾洋藤本一平山科亮太和井田匠
出願日 2013年3月7日 (7年9ヶ月経過) 出願番号 2013-044938
公開日 2014年9月22日 (6年3ヶ月経過) 公開番号 2014-174241
状態 未査定
技術分野 電子写真における定着
主要キーワード ハーネス群 サーマルヒータ ユニット側コネクタ 耐熱性樹脂材料 発泡性シリコーン 低摩擦材料 本体ドア 本体側コネクタ
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2014年9月22日)のものです。
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図面 (6)

課題

定着部材を加熱する複数の熱源を設けた場合であっても、定着装置を大型化することなく、画像形成装置本体に対して定着装置を着脱可能に構成することができる、画像形成装置、及び、定着装置を提供する。

解決手段

定着装置20には、定着部材21を幅方向に分割してそれぞれ加熱できるように配設された複数の熱源23と、画像形成装置本体の本体側コネクタ115に接離されて装置本体との間で信号や電力のやり取りをおこなうことを可能にするユニット側コネクタ27と、ユニット側コネクタ27と複数の熱源23との間で信号や電力のやり取りをおこなうことを可能にするスイッチング素子26と、が設置されている。

概要

背景

従来から、複写機プリンタ等の画像形成装置において、定着ローラ定着ベルト等の定着部材における通紙領域を効率的に加熱することなどを目的として、定着部材を幅方向に分割してそれぞれ加熱できるように複数の熱源を幅方向に並設した定着装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。

詳しくは、特許文献1における定着装置は、定着ローラ(定着部材)の外周面に対向するように、サーマルヘッドサーマルヒータ)等の複数の熱源が幅方向に複数並設されている。そして、複数の熱源をそれぞれ別々にオンオフ制御することで、幅方向のサイズが異なる記録媒体が通紙されたときであっても、その記録媒体のサイズに合わせて定着ローラの通紙領域(画像領域)が加熱されて非通紙領域非画像領域)が加熱されないようにしている。

概要

定着部材を加熱する複数の熱源を設けた場合であっても、定着装置を大型化することなく、画像形成装置本体に対して定着装置を着脱可能に構成することができる、画像形成装置、及び、定着装置を提供する。定着装置20には、定着部材21を幅方向に分割してそれぞれ加熱できるように配設された複数の熱源23と、画像形成装置本体の本体側コネクタ115に接離されて装置本体との間で信号や電力のやり取りをおこなうことを可能にするユニット側コネクタ27と、ユニット側コネクタ27と複数の熱源23との間で信号や電力のやり取りをおこなうことを可能にするスイッチング素子26と、が設置されている。

目的

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、定着部材を加熱する複数の熱源を設けた場合であっても、定着装置を大型化することなく、画像形成装置本体に対して定着装置を着脱可能に構成することができる、画像形成装置、及び、定着装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
0件

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請求項1

画像形成装置本体に対して定着装置着脱可能に設置された画像形成装置であって、前記定着装置は、トナー像を加熱して溶融する定着部材と、前記定着部材を幅方向に分割してそれぞれ加熱できるように配設された複数の熱源と、前記画像形成装置本体への当該定着装置の着脱動作連動して前記画像形成装置本体の本体側コネクタに接離されて、前記画像形成装置本体と当該定着装置との間で信号又は/及び電力のやり取りをおこなうことを可能にするユニット側コネクタと、前記ユニット側コネクタと前記複数の熱源との間で信号又は/及び電力のやり取りをおこなうことを可能にするスイッチング素子と、を具備したことを特徴とする画像形成装置。

請求項2

前記本体側コネクタ及び前記ユニット側コネクタを介して前記画像形成装置本体と前記スイッチング素子との間でやり取りされる信号をシリアル信号としたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。

請求項3

画像形成装置本体に対して定着装置が着脱可能に設置された画像形成装置であって、前記定着装置は、トナー像を加熱して溶融する定着部材を具備し、前記画像形成装置本体は、前記定着部材を幅方向に分割してそれぞれ加熱できるように配設された複数の熱源を具備したことを特徴とする画像形成装置。

請求項4

前記複数の熱源は、前記定着部材の外周面に対向するように配設され、前記定着装置は、前記画像形成装置本体に対して幅方向に交差する方向に着脱されることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。

請求項5

前記複数の熱源は、前記定着部材の内周面に対向するように配設され、前記定着装置は、前記画像形成装置本体に対して幅方向に着脱されることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。

請求項6

前記熱源は、サーマルヘッドであることを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の画像形成装置。

請求項7

画像形成装置本体に対して着脱可能に設置された定着装置であって、トナー像を加熱して溶融する定着部材と、前記定着部材を幅方向に分割してそれぞれ加熱できるように配設された複数の熱源と、前記画像形成装置本体の本体側コネクタに接離されて、前記画像形成装置本体と当該定着装置との間で信号又は/及び電力のやり取りをおこなうことを可能にするユニット側コネクタと、前記ユニット側コネクタと前記複数の熱源との間で信号又は/及び電力のやり取りをおこなうことを可能にするスイッチング素子と、を備えたことを特徴とする定着装置。

技術分野

0001

この発明は、複写機プリンタファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、そこに設置される定着装置と、に関するものである。

背景技術

0002

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、定着ローラ定着ベルト等の定着部材における通紙領域を効率的に加熱することなどを目的として、定着部材を幅方向に分割してそれぞれ加熱できるように複数の熱源を幅方向に並設した定着装置が知られている(例えば、特許文献1参照。)。

0003

詳しくは、特許文献1における定着装置は、定着ローラ(定着部材)の外周面に対向するように、サーマルヘッドサーマルヒータ)等の複数の熱源が幅方向に複数並設されている。そして、複数の熱源をそれぞれ別々にオンオフ制御することで、幅方向のサイズが異なる記録媒体が通紙されたときであっても、その記録媒体のサイズに合わせて定着ローラの通紙領域(画像領域)が加熱されて非通紙領域非画像領域)が加熱されないようにしている。

発明が解決しようとする課題

0004

上述した特許文献1等の従来の定着装置は、定着装置のメンテナンス作業を効率的におこなうことができるように、画像形成装置本体に対して定着装置を着脱可能に構成した場合に、画像形成装置本体側と定着装置側の複数の熱源との間でそれぞれ信号や電力のやり取りをおこなうためのコネクタ(定着装置の着脱動作連動して接離される本体側コネクタユニット側コネクタとである。)のピン数が多くなってしまって、コネクタの大型化とともに定着装置が大型化してしまうという不具合があった。

0005

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、定着部材を加熱する複数の熱源を設けた場合であっても、定着装置を大型化することなく、画像形成装置本体に対して定着装置を着脱可能に構成することができる、画像形成装置、及び、定着装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0006

この発明の請求項1記載の発明にかかる画像形成装置は、画像形成装置本体に対して定着装置が着脱可能に設置された画像形成装置であって、前記定着装置は、トナー像を加熱して溶融する定着部材と、前記定着部材を幅方向に分割してそれぞれ加熱できるように配設された複数の熱源と、前記画像形成装置本体への当該定着装置の着脱動作に連動して前記画像形成装置本体の本体側コネクタに接離されて、前記画像形成装置本体と当該定着装置との間で信号又は/及び電力のやり取りをおこなうことを可能にするユニット側コネクタと、前記ユニット側コネクタと前記複数の熱源との間で信号又は/及び電力のやり取りをおこなうことを可能にするスイッチング素子と、を具備したものである。

発明の効果

0007

本発明は、ユニット側コネクタと複数の熱源との間で信号や電力のやり取りをおこなうスイッチング素子を定着装置に設置したり、複数の熱源を画像形成装置本体に設置したりしているため、定着部材を加熱する複数の熱源を設けた場合であっても、定着装置を大型化することなく、画像形成装置本体に対して定着装置を着脱可能に構成することができる、画像形成装置、及び、定着装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0008

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。
定着装置を示す構成図である。
定着装置の要部を幅方向にみた側面図である。
変形例1としての、(A)画像形成装置本体に装着された状態の定着装置を示す概略図と、(B)画像形成装置本体から取り出された状態の定着装置を示す概略図と、である。
変形例2としての、(A)画像形成装置本体に装着された状態の定着装置を示す概略図と、(B)画像形成装置本体から取り出された状態の定着装置を示す概略図と、である。

実施例

0009

実施の形態.
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

0010

まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1に示すように、本実施の形態における画像形成装置1は、タンデム型カラープリンタである。画像形成装置本体1の上方にあるボトル収容部101には、各色(イエローマゼンタシアンブラック)に対応した4つのトナーボトル102Y、102M、102C、102Kが着脱可能(交換可能)に設置されている。
ボトル収容部101の下方には中間転写ユニット85が配設されている。その中間転写ユニット85の中間転写ベルト78に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部4Y、4M、4C、4Kが並設されている。

0011

各作像部4Y、4M、4C、4Kには、それぞれ、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kが配設されている。また、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの周囲には、それぞれ、帯電部75、現像部76(現像装置)、クリーニング部77、除電部(不図示である。)等が配設されている。そして、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)がおこなわれて、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上に各色の画像が形成されることになる。

0012

感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kは、不図示の駆動モータによって図1中の時計方向回転駆動される。そして、帯電部75の位置で、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面が一様に帯電される(帯電工程である。)。
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、露光部3から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される(露光工程である。)。

0013

その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、現像装置76との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される(現像工程である。)。
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、中間転写ベルト78及び第1転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上のトナー像が中間転写ベルト78上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上には、僅かながら未転写トナーが残存する。

0014

その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、クリーニング部77との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上に残存した未転写トナーがクリーニング部77のクリーニングブレードによって機械的に回収される(クリーニング工程である。)。
最後に、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。

0015

その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト78上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト78上にカラー画像が形成される。
ここで、中間転写ユニット85は、中間転写ベルト78、4つの1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79K、2次転写バックアップローラ82、クリーニングバックアップローラ83、テンションローラ84、中間転写クリーニング部80、等で構成される。中間転写ベルト78は、3つのローラ82〜84によって張架・支持されるとともに、1つのローラ82の回転駆動によって図1中の矢印方向に無端移動される。

0016

4つの1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kは、それぞれ、中間転写ベルト78を感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kとの間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。そして、1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kに、トナー極性とは逆の転写バイアス印加される。
そして、中間転写ベルト78は、矢印方向に走行して、各1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト78上に重ねて1次転写される。

0017

その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト78は、2次転写ローラ89との対向位置に達する。この位置では、2次転写バックアップローラ82が、2次転写ローラ89との間に中間転写ベルト78を挟み込んで2次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト78上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体P上に転写される。このとき、中間転写ベルト78には、記録媒体Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト78は、中間転写クリーニング部80の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト78上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト78上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。

0018

ここで、2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Pは、装置本体1の下方に配設された給紙部12から、給紙ローラ97やレジストローラ対98(タイミングローラ対)等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部12には、転写紙等の記録媒体Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ97が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Pがレジストローラ対98のローラ間に向けて給送される。

0019

レジストローラ対98に搬送された記録媒体Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対98のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト78上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対98が回転駆動されて、記録媒体Pが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体P上に、所望のカラー画像が転写される。

0020

その後、2次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Pは、定着装置20の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト21及び加圧ローラ31による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体P上に定着される。
その後、記録媒体Pは、排紙ローラ対99のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対99によって装置外に排出された記録媒体Pは、出力画像として、スタック部100上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。

0021

ここで、定着装置20(定着ユニット)は、画像形成装置本体1に対して着脱可能に設置されるように構成されている。詳しくは、図1に示すように、定着装置20の側方には、ヒンジ部130aを中心に回動可能(開閉可能)に形成された本体ドア130が設けられている。そして、本体ドア130を図1の矢印方向に回動させて、装置本体1の内部を露呈させた状態で、定着装置20を白矢印方向(紙面垂直方向(幅方向)に対して直交する方向である。)に移動させることで、装置本体1に対する定着装置20の着脱がおこなわれる。そして、定着装置20の着脱をおこなって、定着装置20のメンテナンス等をおこなうことになる。

0022

次に、図2及び図3にて、画像形成装置本体1に設置される定着装置20(定着ユニット)の構成・動作について詳述する。
図2及び図3を参照して、定着装置20は、定着部材としての定着ベルト21(ベルト部材)、固定部材22(ニップ部形成部材)、複数の熱源としてのサーマルヘッド23(サーマルヒータ)、加圧部材としての加圧ローラ31、温度センサ24(温度検知手段)、フランジ30(保持部材)、ユニット側コネクタ27(ユニットドロワコネクタ)、スイッチング素子26が設けられた制御部25、ハーネス群28、29、等で構成される。
一方、定着装置20が着脱可能に設置される設置部110(装置本体1)には、本体側コネクタ115(本体側ドロワコネクタ)が設置されている。

0023

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(走行)する。定着ベルト21は、内周面(固定部材22との摺接面である。)側から、基材層弾性層離型層が順次積層されている。
定着ベルト21の基材層は、層厚が30〜50μmであって、ステンレスニッケル等の金属材料、又は、ポリイミド等の樹脂材料で形成されている。
定着ベルト21の弾性層は、層厚が100〜300μmであって、シリコーンゴム発泡性シリコーンゴムフッ素ゴム、等のゴム材料で形成されている。弾性層を設けることで、ニップ部における定着ベルト21表面の微小凹凸が形成されなくなり、記録媒体P上のトナー像Tに均一に熱が伝わりユズ肌画像の発生が抑止される。
定着ベルト21の離型層(表面層)は、層厚が5〜50μmであって、PFAテトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PESポリエーテルサルファイド)、等の材料で形成されている。離型層を設けることで、トナーT(トナー像)に対する離型性剥離性)が担保される。

0024

図3を参照して、定着ベルト21は、その幅方向両端部が、定着装置20の側板43に固定支持されたフランジ30(保持部材)に回転可能に保持されている。
また、図2及び図3を参照して、定着ベルト21の内部(内周面側)には、固定部材22、複数のサーマルヘッド23(熱源)、温度センサ24、等が固設されている。

0025

ここで、固定部材22は、定着ベルト21の内周面に摺接するように固定されている。そして、固定部材22が定着ベルト21を介して加圧ローラ31に圧接することで、記録媒体Pが搬送されるニップ部が形成される。図示は省略するが、固定部材22は、その幅方向両端部が、定着装置20の側板43に固定支持されている。
そして、定着ベルト21は、その内周面に対向(又は、接触)するように設置された複数のサーマルヘッド23によって、直接的に加熱される。

0026

図3に示すように、複数のサーマルヘッド23(熱源)は、定着ベルト21を幅方向(図2の紙面垂直方向であって、図3の左右方向である。)に分割してそれぞれ加熱できるように配設されている。本実施の形態では、10個のサーマルヘッド23が、隣接するものとの隙間をあけることなく、幅方向に並設されている。また、図示は省略するが、複数のサーマルヘッド23は、幅方向に延在する保持板(幅方向両端部が側板43に固定されている。)に保持されている。
そして、定着ベルト21においてサーマルヘッド23に対向する対向面(定着ベルト21の周方向の一部である。)が、サーマルヘッド23によって加熱される。さらに、ニップ部の位置で、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、サーマルヘッド23の出力制御は、定着ベルト21の内周面に対向する温度センサ24(温度検知手段)によるベルト温度の検知結果に基いておこなわれる。また、このようなサーマルヘッド23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。

0027

ここで、本実施の形態では、複数のサーマルヘッド23(熱源)は、それぞれ、制御部25によって別々にオン・オフ制御できるように構成されている。
詳しくは、複数のサーマルヘッド23は、それぞれ、第2ハーネス群29における個々のハーネスを介して制御部25に接続されている。また、制御部25は、第1ハーネス群28を介して、定着装置20の外部に露呈するユニット側コネクタ27に接続されている。
そして、定着装置20が設置部110(装置本体1)に装着されて、本体側コネクタ115にユニット側コネクタ27が接続されると、装置本体1の電源部(不図示である。)から、コネクタ27、115、第1ハーネス群28、制御部25、第2ハーネス群29を介して、複数のサーマルヘッド23に電力や信号が送られることになる。そして、制御部25による制御によって、複数のサーマルヘッド23がそれぞれ別々にオン・オフ制御されることになる。
具体的に、本実施の形態における装置本体1で通紙可能な最大サイズであるA3縦サイズの記録媒体Pが通紙される場合には、その通紙領域に対応するように、すべてのサーマルヘッド23が通電(オン)されるように制御される。これに対して、A3縦サイズよりも小さなサイズの記録媒体Pが通紙される場合には、その通紙領域(幅方向のサイズ)に対応するサーマルヘッド23のみが通電(オン)されて、非通紙領域に対応するサーマルヘッド23が通電停止オフ)されるように制御される。このような制御をおこなうことで、幅方向のサイズが異なる記録媒体Pが通紙されたときであっても、その記録媒体Pのサイズに合わせて定着ベルト21の通紙領域のみが加熱されて非通紙領域が加熱されないことになり、無駄な電力消費を軽減することができるとともに、定着ベルト21における非通紙領域の過昇温を防止することができる。

0028

図3を参照して、2つのフランジ30は、耐熱性樹脂材料等で形成されていて、定着装置20の幅方向両端部の側板43にそれぞれ嵌め込まれている。フランジ30には、定着ベルト21の円形姿勢を維持しながら定着ベルト21を保持するためのガイド部や、定着ベルト21の幅方向の移動(ベルト寄り)を規制するためのストッパ部、等が設けられている。

0029

図2を参照して、加圧ローラ31(ニップ部の位置で定着ベルト21の外周面に当接する加圧部材である。)は、中空構造芯金32上に弾性層33を形成したものである。加圧ローラ31(加圧部材)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。また、図示は省略するが、加圧ローラ31には装置本体1の駆動モータ(駆動ギア)に噛合するギアが設置されていて、加圧ローラ31は図2中の矢印方向(時計方向)に回転駆動される。また、加圧ローラ31は、その幅方向両端部が定着装置20の側板43に軸受を介して回転可能に支持されている。

0030

なお、加圧ローラ31の弾性層33を発泡性シリコーンゴム等のスポンジ状の材料で形成した場合には、ニップ部に作用する加圧力を減ずることができるために、固定部材22に生じる負荷を軽減することができる。さらに、加圧ローラ31の断熱性が高められて、定着ベルト21の熱が加圧ローラ31側に移動しにくくなるために、定着ベルト21の加熱効率が向上する。

0031

図2を参照して、定着ベルト21の内周面に摺接する固定部材22は、加圧ローラ31との対向面(摺接面)が、加圧ローラ31の曲率にならうように凹状に形成されている。これにより、記録媒体Pは加圧ローラ31の曲率にならうようにニップ部から送出されるために、定着工程後の記録媒体Pが定着ベルト21に吸着して分離しないような不具合を抑止することができる。
なお、本実施の形態では、ニップ部を形成する固定部材22の形状を凹状に形成したが、ニップ部を形成する固定部材22の形状を平面状に形成することもできる。すなわち、固定部材22の摺接面(加圧ローラ31に対向する面である。)が平面形状になるように形成することができる。これにより、ニップ部の形状が記録媒体Pの画像面に対して略平行になって、定着ベルト21と記録媒体Pとの密着性が高まるために定着性が向上する。さらに、ニップ部の出口側における定着ベルト21の曲率が大きくなるために、ニップ部から送出された記録媒体Pを定着ベルト21から容易に分離することができる。

0032

また、固定部材22を形成する材料としては、樹脂材料や金属材料を用いることができるが、加圧ローラ31による加圧力を受けても大きく撓むことがない程度の剛性があり、熱性と断熱性とを有する樹脂材料(液晶ポリマー(LCP)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)等である。)が好適である。本実施の形態では、固定部材22の材料として、液晶ポリマー(LCP)を用いている。
なお、固定部材22は、定着ベルト21との摺動抵抗を減ずるために、PTFE等の低摩擦材料からなるシート状部材を覆設することもできる。

0033

以下、上述のように構成された定着装置20の通常時の動作について簡単に説明する。
装置本体1の電源スイッチが投入されると、サーマルヘッド23に電力が供給されるとともに、加圧ローラ31の図2中の矢印方向の回転駆動が開始される。これにより、ニップ部における加圧ローラ31との摩擦力によって、定着ベルト21も図2中の矢印方向に従動(回転)する。
その後、給紙部12から記録媒体Pが給送されて、2次転写ローラ89の位置で、記録媒体P上に未定着のカラー画像が担持(転写)される。未定着画像T(トナー像)が担持された記録媒体Pは、不図示のガイド板に案内されながら図2の矢印Y10方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト21及び加圧ローラ31のニップ部に送入される。
そして、サーマルヘッド23によって加熱された定着ベルト21による加熱と、固定部材22と加圧ローラ31との押圧力とによって、記録媒体Pの表面にトナー像Tが加熱・溶融されて定着される。その後、ニップ部から送出された記録媒体Pは、矢印Y11方向に搬送される。

0034

以下、本実施の形態において特徴的な、定着装置20(画像形成装置1)の構成・動作について、詳しく説明する。
図2及び図3に示すように、本実施の形態における定着装置20には、画像形成装置本体1への定着装置20の着脱動作に連動して画像形成装置本体1の本体側コネクタ115に接離されるユニット側コネクタ27が設けられている。すなわち、装置本体1に対して定着装置20が設置部110に形成された不図示の案内レールに沿って図2の右方から左方に移動されて(又は、図3の下方から上方に移動されて)、定着装置20が装置本体1にセットされると、それに連動してユニット側コネクタ27が本体側コネクタ115に接続される。これに対して、装置本体1に対して定着装置20が案内レールに沿って図2の左方から右方に移動されて(又は、図3の上方から下方に移動されて)、定着装置20が装置本体1から離脱されると、それに連動してユニット側コネクタ27と本体側コネクタ115との接続が解除される。

0035

このユニット側コネクタ27は、画像形成装置本体1と定着装置20との間で信号や電力のやり取りをおこなうことを可能にするものである。すなわち、ユニット側コネクタ27が本体側コネクタ115に接続された状態で、装置本体1の制御部から定着装置20への制御信号の送信や、装置本体1の電源部から定着装置20への電力供給や、定着装置20側から装置本体1側へのセンサ信号や異常時信号の送信、などがおこなわれることになる。

0036

ここで、本実施の形態では、定着装置20に設けられた制御部25に、ユニット側コネクタ27と複数のサーマルヘッド23(熱源)との間で信号や電力のやり取りをおこなうことを可能にするスイッチング素子26(ヒータ・スイッチング素子)が設けられている。
これにより、コネクタ27、115のピンの数(又は、第1ハーネス群28のハーネス数)を、少なくともサーマルヘッド23の数(本実施の形態では、10個である。)だけ設けて、それらのサーマルヘッド23に個々に給電をおこなうのではなくて、コネクタ27、115のピンの数(又は、第1ハーネス群28のハーネス数)を減らして、装置本体1から制御部25(スイッチング素子26)への給電をおこない、スイッチング素子26によるスイッチングによって複数のサーマルヘッド23のそれぞれのオン・オフ制御を別々におこなうことができる。そのため、サーマルヘッド23の数が多くても、コネクタ27、115が大型化することがなく、定着装置20を比較的小型化することができる。

0037

なお、本体側コネクタ115及びユニット側コネクタ27を介して画像形成装置本体1とスイッチング素子26との間でやり取りされる信号をシリアル信号とすることが好ましい。
これにより、画像形成装置本体1とスイッチング素子26との間で信号のやり取りをおこなうための、コネクタ27、115のピンの数(又は、第1ハーネス群28のハーネス数)を減ずることができるため、さらにコネクタ27、115が小型化されて、定着装置20をさらに小型化することができる。

0038

ここで、本実施の形態では、定着装置20に複数のサーマルヘッド23(熱源)を設置して、スイッチング素子26を定着装置20に設けることで、コネクタ27の小型化とともに定着装置20の小型化を達成した。
これに対して、画像形成装置本体1に複数のサーマルヘッド23(熱源)を設置することで、定着装置20の小型化を達成することもできる。
詳しくは、図4に示す定着装置20は、変形例1としてのものであって、複数のサーマルヘッド23(図2及び図3のものと同様に、幅方向に複数並設されたものである。)が、定着ベルト21の外周面に対向するように、装置本体1の設置部110に固設されている。また、定着装置20は、サーマルヘッド23や制御部25を除き、図2及び図3のものとほぼ同様に構成されている。そして、定着装置20は、画像形成装置本体1に対して幅方向に交差する方向(本実施の形態では、直交する方向であって、白矢印方向である。)に着脱されるように構成されている。
これにより、定着装置20は、装置本体1のサーマルヘッド23に干渉することなく、装置本体1に対して着脱されることになる。そして、装置本体1に定着装置20が装着された状態(図4(A)の状態である。)で、装置本体1の制御部25によって制御されたサーマルヘッド23によって定着ベルト21が加熱されて、図2及び図3のものと同様に定着工程がおこなわれることになる。

0039

また、図5に示す定着装置20は、変形例2としてのものであって、複数のサーマルヘッド23(図2及び図3のものと同様に、幅方向に複数並設されたものである。)が、定着ベルト21の内周面に対向するように、装置本体1の設置部110に固設されている。また、定着装置20は、サーマルヘッド23や制御部25を除き、図2及び図3のものとほぼ同様に構成されている。そして、定着装置20は、画像形成装置本体1に対して幅方向(図5の紙面垂直方向である。)に着脱されるように構成されている。また、定着装置20は、少なくとも装着方向先端側となる幅方向端部に、幅方向に直交する投影面においてサーマルヘッド23が重ならないように開口部が形成されている。
これにより、定着装置20は、装置本体1のサーマルヘッド23に干渉することなく、装置本体1に対して着脱されることになる。そして、装置本体1に定着装置20が装着された状態(図5(A)の状態である。)で、装置本体1側の制御部によって制御されたサーマルヘッド23によって定着ベルト21が加熱されて、図2及び図3のものと同様に定着工程がおこなわれることになる。

0040

以上説明したように、本実施の形態では、ユニット側コネクタ27と複数のサーマルヘッド23(熱源)との間で信号や電力のやり取りをおこなうスイッチング素子26を定着装置20に設置したり、複数のサーマルヘッド23を画像形成装置本体1に設置したりしているため、定着ベルト21(定着部材)を加熱する複数のサーマルヘッド23を設けた場合であっても、定着装置20を大型化することなく、画像形成装置本体1に対して定着装置20を着脱可能に構成することができる。

0041

なお、本実施の形態では、加圧部材として加圧ローラ31を用いたが、加圧部材として加圧ベルト加圧パッドを用いることもできる。
また、本実施の形態では、定着部材として加圧ローラ31を用いたが、定着部材として定着ローラ、定着フィルムなどを用いることもできる。
また、本実施の形態では、熱源としてサーマルヘッドを用いたが、熱源として励磁コイルハロゲンヒータ抵抗発熱体などを用いることもできる。
そして、それらの場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

0042

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

0043

なお、本願において、「通紙領域」とは、定着装置(画像形成装置)にて通紙される記録媒体の幅方向の範囲であるものと定義し、「非通紙領域」とは「通紙領域」の範囲外の領域であるものと定義する。したがって、通紙領域と非通紙領域とは、通紙される記録媒体Pの幅方向の大きさによって変動することになる。
また、本願において、「幅方向」とは、記録媒体の搬送方向に対して直交する方向であるものと定義する。

0044

また、本願において、固定部材などが「固設」された状態とは、固定部材などが回転駆動されることなく非回転で保持されている状態であるものと定義する。したがって、例えば、固定部材がスプリング等の付勢手段によってニップ部に向けて付勢されている場合であっても固定部材が非回転で保持されていれば、固定部材が「固設」された状態となる。

0045

1画像形成装置本体(装置本体)、
20定着装置(定着ユニット)、
21定着ベルト(定着回転体)、
22固定部材(ニップ部形成部材)、
23サーマルヘッド(熱源)、
24温度センサ(温度検知手段)、
25 制御部、
26スイッチング素子、
27ユニット側コネクタ、
28 第1ハーネス群、
29 第2ハーネス群、
30フランジ(保持部材)、
31加圧ローラ(加圧部材)、
110 設置部、
115本体側コネクタ。

先行技術

0046

特許第3895539号公報

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