JP2002196600A - 定着装置およびこの定着装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】部品点数を低減して小型化し、装着後に長期使
用しても熱によるソリ、ネジレによる影響を防止する定
着装置を提供する。 【解決手段】外壁が装置の外装面となる筐体が記録紙搬
送方向の略直角方向に分割可能とし、第１筐体２５に、
ヒートローラ１４およびプレスローラ１５を保持可能と
し、かつヒートローラ１４およびプレスローラ１５の回
転中心軸間の線上となり両ローラの回転中心軸間よりも
広くなるように画像形成装置本体への固定手段であるピ
ン４３を立設させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を用
いた複写機、プリンタ、あるいはファクシミリ装置等の
画像形成装置内に装着可能な定着装置、およびこの定着
装置を備えた画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の定着装置は、ヒートローラ等の加
熱手段と駆動部およびプレスローラ等の加圧手段を、金
属フレームに金属ステーを組み合わせた箱型の形状内に
配設し、加熱手段周辺の各温度センサーを金属ステーに
取り付け、この金属枠の外側面に複数の外装カバー、記
録紙の案内ガイド、排出ガイド、分離手段取り付け部
材、ヒータ端子接続台、および保護カバー等を取り付け
る構成であった。さらに、ＪＡＭ処理改善による離手段
取り付け部の開閉手段や金属枠を記録紙搬送方向に分割
開閉する構成が実施されている。

【０００３】図１０は、従来の定着装置を示す断面図で
あり、図面上略水平方向（Ｘ−Ｘライン方向）に記録紙
が搬送され、ヒートローラ１４、プレスローラ１５、分
離爪１６、サーミスタ１７、サーモスタット１８、ヒー
タ１９、排出ローラ対２０、下ステーベース２１、上ス
テーベース２２、分離ユニット２３とよりなり、斜線で
示されている金属材料である下ステーベース２１と上ス
テーベース２２とその前後の金属側板で箱状に構成さ
れ、内部にヒートローラ１４、プレスローラ１５、サー
ミスタ１７、サーモスタット１８、ヒータ１９等の機能
部材が取り付けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の定着
装置では、金属材料で箱状に構成された外側（下ステー
ベース２１、上ステーベース２２）周辺にシートの受け
入れガイド部、排出ガイド部、外装カバー、さらには分
離爪１６を含む分離ユニット２３などを取り付けるため
に、部品点数の多くなってしまうという問題があった。

【０００５】また、ＪＡＭ処理改善として、分離ユニッ
ト２３を支点Ａにて矢印ａ方向に開閉する機構や、Ｘ−
Ｘライン上下で分割可能とし、支点Ｂにて上方の筐体が
矢印ｂ方向に開閉する機構がある。しかし、このような
構成では、ヒートローラ１４とプレスローラ１５を２つ
の筐体に分離して取り付けられてしまい、定着装置全体
の強度が劣ってしまうために、筐体の強度を上げるよう
な材料を選択したり、補強部材を設ける等の強度を上げ
る必要があるという問題、分割される上の筐体に取り付
けるサーミスタ１７やサーモスタット１８の接触面が見
えないために、上の筐体の上面を開放する必要があり、
組み立て作業工程が多いという問題があった。

【０００６】さらには、画像形成装置内に支持固定させ
る際に、支点をＣ，Ｄのように２つの筐体にまたがざる
を得ず、強度が筐体枠で受けられないという問題、さら
に筐体として耐熱樹脂等を用いた場合には、画像形成装
置本体に装着して長期使用時に熱によるソリ、ネジレが
発生する可能性があるという問題があった。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題に鑑
みてなされたものであり、記録紙上のトナー像を定着さ
せる定着装置において、外壁が装置の外装面となる筐体
が記録紙搬送方向の略直角方向に分割可能とし、いずれ
かの筐体に、ヒートローラおよびプレスローラを保持可
能とし、かつ前記ヒートローラおよびプレスローラの回
転中心軸間の線上または該線上と平行な線上となり、両
ローラの回転中心軸間よりも広くなるように画像形成装
置本体への固定手段を少なくとも２つ立設させた定着装
置としたものである。さらには、前記ヒートローラおよ
びプレスローラが保持される筐体は、耐熱樹脂により形
成され、前記外壁、前記記録紙搬送用の開口部、定着装
置内の構成部品を保持するための基準部を一体成形した
定着装置としたものである。

【０００８】具体的には、図１０に示す定着装置におい
て、従来のようにＸ−Ｘラインにて分割せずに、記録紙
搬送方向の略直角方向となるＹ−Ｙラインにて２分割し
た筐体、あるいは図面上左側の筐体をさらにＹ−Ｙ'ラ
インで分割したＴ型分割した筐体としたものである。こ
のような構成により、１つの筐体に２ローラ（ヒートロ
ーラとプレスローラ）を一括して取り付けることがで
き、従来の１ローラのみを筐体に取り付けるよりも定着
装置全体の強度を上げることができ、サーミスタやサー
モスタットの接触面が見える構成のために組み立てが容
易となり性能確認が可能となる。

【０００９】さらに、画像形成装置本体への固定手段と
なる支点（図１０のＣ，Ｄに相当）が２ローラを有する
１つの筐体に設けるために筐体強度を利用できる。そし
て、この強度アップにより、筐体を耐熱樹脂にして一体
成形することができ、それにより組み立て効率と筐体部
品点数をさらに低減させることが出来るようになる。な
お、本発明の耐熱樹脂は、従来の定着装置でも使用され
る樹脂であればよく、定着装置のヒータにより発生する
熱の影響で変形しないような材料を意味するものとす
る。

【００１０】また、支点をヒートローラおよびプレスロ
ーラの回転中心軸間の線上またはその線上と平行となる
線上となり、両ローラの回転中心軸間よりも広くなるよ
うに画像形成装置本体への固定手段を少なくとも２つ立
設させることにより、高温帯域外位置の立設となり、部
品点数を極限まで低減して小型化しながら筐体を樹脂材
料等とした場合でも、画像形成装置本体に装着して長期
使用しても熱によるソリ、ネジレを防止するようにな
る。

【００１１】さらに、分割される複数の筐体は、少なく
とも記録紙搬送用の開口部及び案内部の一部を形成し、
少なくとも１つの筐体の内壁に装置内の構成部品を保持
するための基準部を形成した定着装置、さらには、前記
１つの筐体以外となる１または複数の筐体の内壁に前記
基準部に配設された構成部品の位置を保持する位置保持
基準部を設け、前記１つの筐体の基準部に装置内の構成
部品の全てを配設し、前記１つの筐体以外となる１また
は複数の筐体の取り付けにより前記構成部品の位置を保
持する定着装置とすることも有効である。具体的には、
図１０に示す定着装置において、従来のようにＸ−Ｘラ
インにより分割せずに、Ｙ−Ｙラインにより分割された
筐体の図面上右側の筐体に構成部品を配設し、それらの
構成部品を図面上左側の筐体を取り付けるときに位置が
保持される定着装置としたものである。

【００１２】このような構成により、部品点数を大幅に
削減でき、かつ図面上右側の筐体を横、すなわち図１０
の状態から時計方向に９０°回転させて内部全ての構成
部品を取り付けることができるために、組み立てをより
容易とすることが出来るようになる。

【００１３】さらに、前記ヒートローラとプレスローラ
の回転中心軸間の線が、画像形成装置の水平方向に対し
て略平行に構成された画像形成装置、あるいは前記外壁
が装置の外装面となる筐体の記録紙搬送方向の略直角方
向に分割されている分割基準面が、画像形成装置の水平
方向に対して略平行に構成された画像形成装置としたも
のである。

【００１４】このような構成により、図１に示すよう
に、画像形成装置の略垂直搬送路を形成する途中に定着
装置を配設することとなり、定着装置の装脱着時の作業
性、装置内載置時の保管性が向上するようになる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。図１は、略垂直搬送路上に画像形成部を
配置し、上部に排紙部とストック部、下部に給紙装置、
略垂直搬送路の画像形成部に対向する側面カバー近傍に
両面搬送路を構成した画像形成装置１の断面図であり、
給紙装置２、給紙ローラ３、レジストローラ対４、転写
ローラ５、感光体および帯電器等の周辺器を含む画像形
成手段６、レーザユニット７、定着装置８、第１排出分
岐手段９、第２排出分岐手段１０、排紙ローラ対１１、
スタック部１２、両面搬送路１３を備えている。

【００１６】以下、動作について説明する。シートが給
紙装置２から給紙ローラ部３によりレジストローラ対４
へ送られ、シートに印字すべく画像形成手段６と転写ロ
ーラ５との間に送られる。そして、定着装置８にてシー
ト上のトナーが固着され、第１排出分岐手段９、第２排
出分岐手段１０を経て排紙ローラ対１１から通常の排紙
が行われ、画像形成装置１の上面であるスタック部１２
へストックされる。両面時は、排紙ローラ対１１にシー
ト後端の僅かを残して回転を停止し、排紙ローラ対１１
が逆転するスイッチバック機構を採り、両面搬送路１３
を通ってレジストローラ対４へ再搬送され裏面印字が行
われる。

【００１７】図２は、本発明の定着装置であり、図１の
定着装置８を取り出した状態を示す図であり、上面に見
える排出開口部２７が定着後の排出搬送路となる。図３
は、図２の定着装置のＣ方向から見た時の断面図であ
り、定着装置８はＹ−Ｙラインで２分割された筐体とな
る第１筐体２５と第２筐体２６が組み立てられる。

【００１８】図４は、第１筐体２５を示す図であり、シ
ート進入開口部２８（底面で見えないため図５参照）、
定着側板前２９、定着側板後３０、装置位置決め用のピ
ン４３（右側面で見えないため図５参照）、温度基板３
２を示す。なお、図４は、ヒータ１９の電線やサーミス
タ・サーモスタット１８・温度基板３２等の電線を省略
している。

【００１９】本実施例では、第１筐体２５の内壁に定着
装置内部の構成部品を取り付ける基準部を一体成形し、
例えば複雑な形状も成形しやすい樹脂で成形している。
このような構成により、定着装置８の強度を維持しなが
らも部品点数を大幅に削減することができるようにな
る。

【００２０】具体的には、第１筐体２５には、定着装置
８の内壁となる図面上の上面には定着内部の構成部品を
取り付けるための基準部と取り付け部、および第２筐体
２６との位置決め部と取り付け部、および補強リブが構
成され、図面上の下面は外壁となる。内壁には、加圧部
材を取り付けた定着側板前２９と定着側板後３０が強度
を充分に保持した基準部に配置され、サーミスタ１７
（ヒートローラ１４の下で見えないため図５参照）とサ
ーモスタット１８と温度基板３２が取り付けられるよう
に構成され、配線も第１筐体２５内で行われる。ここ
で、１４はヒートローラ、１５はプレスローラ、３３は
コネクタ、３６は配線部、３７はヒータ電線である。

【００２１】図５は、第１筐体２５に構成部品を組み立
てる途中の状態を示す図であり、第１筐体２５の一部に
電線を配線する配線部３６が形成されており、ヒータ１
９の電線であるヒータ電線３７は配線部３６を経由して
コネクタ３３に接続される。サーミスタ１７、サーモス
タット１８、温度基板３２等の電線も配線部３６を経由
してコネクタ３３に接続される構成としている。また、
内壁は、各構成部品を保持できるような形状で基準部と
なるように立設しており、樹脂である第１筐体２５と一
体成形している。

【００２２】図６は、図５の状態からさらに第１筐体２
５に構成部品を組み立てた途中の状態を示す図であり、
第１筐体２５にヒートローラ１４、コネクタ３３の組み
込みが完了した状態を示す図である。

【００２３】図７は、図６の状態から第１筐体２５への
構成部品の組み立てが完了し、第１筐体２５と第２筐体
２６を組み合わせる際の図であり、図中３４は画像形成
装置本体から駆動を受ける駆動部、３５はヒートローラ
１４とプレスローラ１５とを圧接させるための加圧バネ
である。第２筐体２６は、外壁となる排出開口部２７に
分離爪１６を取り付け、内壁に第１筐体２５の内壁の基
準部に配設された構成部品の位置を保持する位置保持基
準部を備え、第１筐体２５と同様に内壁も含めて樹脂で
一体成形している。なお、第１筐体２５と第２筐体２６
で使用される樹脂は、定着装置として使用できる耐熱樹
脂であればよく、ＰＥＴ等を用いればよい。

【００２４】そして、図７の状態から第２筐体２６を第
１筐体２５に取り付けることにより、図２や図３のよう
に定着装置８が完成する。このように、シートの搬送方
向と略垂直方向に分割し、一方の筐体の内壁に定着装置
内部の全ての構成部品を取り付けられるため、シートが
進入・排出する安定した平面である外装面部分を作業台
面として置いたままで組み立てられ、作業効率が飛躍的
に向上できる。しかも、図１や図３に示すように、画像
形成装置１のシート搬送路を略垂直搬送路とし、ヒート
ローラ１４とプレスローラ１５の回転中心軸間の線が、
画像形成装置１の水平方向に対して略平行に構成した
り、第１筐体２５と第２筐体２６のシート搬送方向の略
直角方向に分割されている分割基準面が、画像形成装置
１の水平方向に対して略平行に構成したりすることで、
定着装置８の第１筐体２５と第２筐体２６が垂直に立っ
た状態で画像形成装置１に載置するために、画像形成装
置１への装脱着時の作業性、画像形成装置１に載置時の
保管性が向上するようになる。この点は、図１０に示す
ような水平搬送路状態の画像形成装置に本発明の定着装
置８を載置する場合に、第１筐体２５と第２筐体２６が
垂直に立ったまま載置することとなり、作業性や保管性
が良くないことからも判ることである。

【００２５】なお、本実施例では、図３のＹ−Ｙライン
を境に２分割する筐体を有する定着装置について説明し
たが、例えば図３のＹ−Ｙ’ラインも境に分割して３分
割（Ｔ型分割）する筐体を有する定着装置であってもよ
い。

【００２６】図８は、本発明の定着装置を画像形成装置
本体に装着した状態を示す図であり、定着装置８が画像
形成装置本体の収納部に装着されると、画像形成装置本
体の後側板４１に形成された孔からコネクタ３３が突出
して画像形成装置本体からの電源・信号が連結され、後
側板４１に形成された孔の位置に画像形成装置本体と駆
動連結するための駆動ギヤ４２が露出し、後側板４１に
形成された孔に定着装置８を固定するためのピン４３が
突出する。本発明は、２つのピン４３をヒートローラ１
４およびプレスローラ１５の回転中心軸間の線上と平行
な線上で、両ローラの回転中心軸間よりも広く離して立
設させたことを特徴としており、これにより高温帯域外
での立設となり、部品点数を極限まで低減して小型化し
ながら第１筐体２５と第２筐体２６を樹脂材料とした場
合でも、画像形成装置本体に装着し長期使用しても熱に
よるソリ、ネジレを防止するようになる。なお、本実施
例では、ヒートローラ１４およびプレスローラ１５の回
転中心軸間の線上と平行な線上に２つのピン４３を立設
させることにより、ヒートローラ１４の直径面位置を外
して高温帯域外位置の立設を実現しているが、ヒートロ
ーラ１４およびプレスローラ１５の回転中心軸間の線上
であってもよい。

【００２７】図９は、図３のＤ方向からみた定着装置を
示す図であり、定着装置８の後側（図面上左側）に図８
で説明したピン４３とコネクタ３３を形成し、前側（図
面上右側）は画像形成装置本体から取り出す際の把手部
４４を形成し、記録紙の受入口となる進入開口部２７に
形成したリブ状突起４５の長手両側には第１筐体２５の
長手方向に渡ってレール用突起部４６を形成し、画像形
成装置本体装着や脱着する際の補助レールとする。な
お、レール用突起部４６の外側垂直面には第２筐体２６
と結合するための取付部４７（図５参照）と画像形成装
置本体前側に定着装置８を所定位置に固定するための孔
あるいはボスを備えた固定リブ４８を形成している。ピ
ン４３と固定リブ４８は、第１筐体２５上で、ヒートロ
ーラ１４とプレスローラ１５を所定位置に支持している
定着側板前２９、定着側板後３０の近傍で、両ローラの
ピッチより広い距離にて固定されるものであるため、熱
による筐体のソリやネジレによる両ローラの設定変化を
防ぐことが可能となり、筐体を樹脂材料に置き換えても
品質を維持できる。また、第１筐体２５が歪むと定着側
板前２９や定着側板後３０に力が加わりヒートローラ１
４とプレスローラ１５が歪んでしまうことから、ピン４
３は定着側板前２９や定着側板後３０の取付部と第１筐
体２５の位置決め部近辺に立設することが好ましく、さ
らには定着側板前２９や定着側板後３０の位置決め用曲
げ部（例えば、図４のＥ参照）の内側に立設することが
好ましい。

【００２８】なお、両ローラの静電気障害を防止するた
めに、ピン４３と固定リブ４８のどこか１ヶ所を定着側
板前２９や定着側板後３０からの金属部で構成し、画像
形成装置本体の導電部と接続することが好ましい。ま
た、ピン４３をできるだけ短くすることが設計上・使用
上好ましく、本実施例ではコネクタ３３よりも突出しな
い形状としている。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の定着装置
によれば、外壁が装置の外装面となる筐体が記録紙搬送
方向の略直角方向に分割可能とし、いずれかの筐体に、
ヒートローラおよびプレスローラを保持可能とし、かつ
前記ヒートローラおよびプレスローラの回転中心軸間の
線上またはその線上と平行な線上となり、両ローラの回
転中心軸間よりも広くなるように画像形成装置本体への
固定手段を少なくとも２つ立設ことにより、部品点数を
低減して小型化し、装着後に長期使用しても熱によるソ
リ、ネジレによる影響を防止する定着装置を提供するこ
とができるようになる。

【００３０】さらに、本発明の定着装置をヒートローラ
とプレスローラの回転中心軸間の線が、画像形成装置の
水平方向に対して略平行に構成したり、外壁が装置の外
装面となる筐体の記録紙搬送方向の略直角方向に分割さ
れている分割基準面が、画像形成装置の水平方向に対し
て略平行に構成したりすることにより、作業性・保管性
が向上する画像形成装置を提供することができるように
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着装置を搭載した画像形成装置を示
す図である。

【図２】本発明の定着装置を示す図である。

【図３】本発明の定着装置を示す断面図である。

【図４】本発明の定着装置の筐体に構成部品を組み入れ
た状態を示す図である。

【図５】本発明の定着装置の筐体を示す図である。

【図６】本発明の定着装置の筐体に構成部品を組み入れ
た状態を示す図である。

【図７】本発明の定着装置の各筐体を組み合わせる状態
を示す図である。

【図８】本発明の定着装置を画像形成装置本体に装着し
た状態を示す図である。

【図９】本発明の定着装置の底面から見た状態を示す図
である。

【図１０】本発明および従来の定着装置を示す図であ
る。

【符号の説明】

１：画像形成装置 ２：給紙装置 ３：給紙ローラ ４：レジストローラ対 ５：転写ローラ ６：画像形成部 ７：レーザユニット ８：定着装置 ９：排出分岐手段Ａ １０：排出分岐手段Ｂ １１：排紙ローラ対 １２：スタック部 １３：両面搬送部 １４：ヒートローラ １５：プレスローラ １６：分離爪 １７：サーミスタ １８：サーモスタット １９：ヒータ ２５：第１筐体 ２６：第２筐体 ２７：排出開口部 ２８：進入開口部 ２９：定着側板前 ３０：定着側板後 ３３：コネクタ ３４：駆動部 ３５：加圧バネ ３６：配線部 ３７：ヒータ電線 ４１：後側板 ４２：駆動ギヤ ４３：ピン ４４：把手部 ４５：リブ状突起 ４６：レール用突起部 ４７：取付部 ４８：固定リブ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録紙上のトナー像を定着させる定着装置
   において、 外壁が装置の外装面となる筐体が記録紙搬送方向の略直
   角方向に分割可能とし、 いずれかの筐体に、ヒートローラおよびプレスローラを
   保持可能とし、かつ前記ヒートローラおよびプレスロー
   ラの回転中心軸間の線上または該線上と平行な線上とな
   り、両ローラの回転中心軸間よりも広くなるように画像
   形成装置本体への固定手段を少なくとも２つ立設させた
   ことを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】前記ヒートローラおよびプレスローラが保
   持される筐体は、耐熱樹脂により形成され、前記外壁、
   前記記録紙搬送用の開口部、定着装置内の構成部品を保
   持するための基準部を一体成形したことを特徴とする請
   求項１記載の定着装置。
3. 【請求項３】前記ヒートローラとプレスローラの回転中
   心軸間の線が、画像形成装置の水平方向に対して略平行
   に構成されたことを特徴とする請求項１または２記載の
   定着装置を備えた画像形成装置。
4. 【請求項４】前記外壁が装置の外装面となる筐体の記録
   紙搬送方向の略直角方向に分割されている分割基準面
   が、画像形成装置の水平方向に対して略平行に構成され
   たことを特徴とする請求項１または２記載の定着装置を
   備えた画像形成装置。