JP2005258130A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の定着装置によれば、定着装置の部品交換或いはメインテナンスの時においても、作業性が良く定着装置の部品を損傷することを抑制することができる。
【解決手段】主部と主部に対して開位置と閉位置との間とを開閉自在な或いは主部に対して装着可能な補助部とを含むハウジングを備えている。ハウジングの主部には定着ローラ及び圧ローラの回転軸が回転可能に支持されている。ハウジングの補助部には複数のベルト支持ローラの回転軸が回転可能に支持されている。補助部を主部に対して閉位置に位置付けるか、或いは主部に対して装着すると主部に支持された定着ローラの外周面の一部領域が無端ベルトの外周面の一部領域に圧接され、補助部を主部に対して該開位置に位置付けるか、或いは該主部に対して離脱せしめると主部に支持された定着ローラの外周面の一部領域が無端ベルトの外周面の一部領域から離隔される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、静電複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成機に装着されて、用紙上の未定着トナーを用紙に溶融定着させる定着装置に関する。

定着ローラを内部からではなく、外部から加熱するよう構成された定着装置はすでに知られている。この種の定着装置の一つの典型例は、定着ローラと、定着ローラに圧接された圧ローラと、定着ローラに圧接され且つ加熱手段を内蔵した複数の熱ローラとを備えている（特許文献１参照）。定着ローラは、鉄製の中空管からなる心金と、心金の周囲を被覆するシリコンゴムから構成されている。また熱ローラの各々は、表面をフッ素樹脂でコーティングしたアルミニウム製の中空管から構成されている。

上記定着装置は、定着ローラの表面を直接加熱するので、定着ローラの昇温時間を短縮でき、したがってウォームアップ時間を短縮できる。しかしながら、複数の熱ローラによる定着ローラへの熱の供給は、熱ローラの各々と定着ローラとの間のわずかなニップ幅に限定されるので、熱の供給量が制限される。その結果、定着ローラの昇温時間を更に短縮したい場合には、該ニップ幅を広げる必要があるが、該ニップ幅を広げた場合には、定着ローラに対する局部的な負荷が増加するので、定着ローラの駆動トルクが増加し、駆動系を強化する必要が生ずる。また、定着ローラのシリコンゴムの損傷を早めて耐久性を損なうおそれがある。

上記問題を解決することができる
定着装置は、本出願人である京セラミタ株式会社によって既に出願されている。この定着装置の典型例は、定着ローラと、定着ローラに圧接された圧ローラと、相互に間隔を置いて配置された複数のベルト支持ローラと、ベルト支持ローラの各々間に巻き掛けられた無端ベルトとを備えている。無端ベルトの外周面の一部領域は定着ローラの外周面の一部領域に圧接され、少なくとも1個のベルト支持ローラは、加熱手段が内蔵されたヒートローラから構成される。上記定着装置においては、無端ベルトの外周面の一部領域は定着ローラの外周面の一部領域に圧接されるよう構成されている。すなわち、定着ローラの外周面の一部領域に沿って、柔軟性のある無端ベルトが圧接されてニップ領域１０Ｎを形成するので、定着ローラを加熱するためのニップ幅を従来よりも大幅に増加することができる。その結果、定着ローラに対する局部的な負荷を増加することなく、しかも定着ローラの耐久性を損なうことなく、定着ローラの昇温時間を短縮してウォームアップ時間を短縮することを可能にする。

しかしながら、上記定着装置を実用化するに当たっては、次のような解決するべき技術課題が存在することが判明した。即ち、圧ローラ、定着ローラ及び複数のベルト支持ローラが近接或いは圧接された状態で定着装置内に配設されているが故に、定着装置の部品交換或いはメインテナンスの時に、作業性が悪うえ定着装置内の部品、例えば定着ローラ、圧ローラ、ベルト支持ローラ或いは無端ベルト等を損傷してしまう虞がある。
特開平１１−８４９３４号公報

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであり、その主たる技術課題は定着装置の部品交換或いはメインテナンスの時においても、作業性が良く定着装置の部品を損傷することを抑制することができる、新規且つ改良された定着装置を提供することである。

本発明によれば、定着ローラと、該定着ローラに圧接する圧ローラと、相互に間隔をおいて配置された複数のベルト支持ローラと、該ベルト支持ローラの各々間に巻き掛けられた無端ベルトとを備え、該無端ベルトの外周面の一部領域は該定着ローラの外周面の一部領域に圧接され、少なくとも１個のベルト支持ローラは内側又は外側に配設された加熱手段により加熱される定着装置において、
主部と該主部に対して開位置と閉位置との間とを開閉自在な或いは該主部に対して装着可能な補助部とを含むハウジングを備え、該ハウジングの該主部には定着ローラ及び圧ローラの回転軸が回転可能に支持され、該ハウジングの該補助部には該複数のベルト支持ローラの回転軸が回転可能に支持され、
該補助部を該主部に対して該閉位置に位置付けるか、或いは該主部に対して装着すると該主部に支持された該定着ローラの外周面の一部領域が該無端ベルトの外周面の一部領域に圧接され、
該補助部を該主部に対して該開位置に位置付けるか、或いは該主部に対して離脱せしめると該主部に支持された該定着ローラの外周面の一部領域が該無端ベルトの外周面の一部領域から離隔されることを特徴とする定着装置が提供される。

好ましくは、該定着ローラの回転軸は該圧ローラの回転軸に対して離隔する方向に移動可能に該ハウジングの該主部に支持されており、該ハウジングの該補助部には該定着ローラの回転軸 を該圧ローラの回転軸に対して近接する方向に押圧する押圧手段が一対配設されており、該補助部を該主部に対して該閉位置に位置付けるか、或いは該主部に対して装着すると、該押圧手段が該定着ローラの回転軸を該圧ローラの回転軸に対して近接する方向に押圧して該定着ローラが圧ローラに圧接され、該補助部を該主部に対して該開位置に位置付けるか、或いは該主部に対して離脱せしめると該押圧手段の該定着ローラの回転軸への押圧が解除されて該定着ローラの該圧ローラへの圧接が解除される。該押圧手段は弾性バネと該弾性バネの一端に取り付けられた圧接部材とを備えているのが好適である。

本発明の定着装置によれば、定着装置の部品交換或いはメインテナンスの時においても、作業性が良く定着装置の部品を損傷することを抑制することができる。

以下、本発明に従って構成された定着装置の好適な実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１乃至図３には、本発明に従って構成された定着装置の一実施形態を図示している。全体を番号１００で示す定着装置は、定着ローラ２と、定着ローラ２に対して下方から圧接された圧ローラ４と、相互に間隔を置いて 配置された複数の、実施形態においては２個のベルト支持ローラ６及び８と、ベルト支持ローラ６及び８の各々間に巻き掛けられた無端ベルト１０とを備えている。無端ベルト１０の外周面の一部領域は定着ローラ２の外周面の一部領域に圧接されている。少なくとも１個のベルト支持ローラは、内側又は外側に配設された加熱手段により加熱するように構成されている。実施形態において、１個のベルト支持ローラ６は、加熱手段６Hが内蔵されたヒートローラから構成されている。すなわち、ベルト支持ローラ６は、内側に配設された加熱手段６Ｈにより加熱されるよう構成されている。

無端ベルト１０及びベルト支持ローラ６及び８により囲まれた空間内にはヒートローラであるベルト支持ローラ６の温度制御を行うための制御機器である温度センサ、具体的にはサーミスタＳ（図示していない）が、ベルト支持ローラ６の外周面に接触するように配設されている。用紙Ｐは図１において右から左へほぼ水平に搬送される。

定着装置１００は、図１において紙面の表裏方向に間隔をおいて配設された一対の側壁を含むハウジング１２を備えている。かかるハウジング１２は主部１４と、主部１４に対して開位置と閉位置との間とをヒンジ手段を介して回動自在な補助部１６とを含んでいるのが重要である。図示の実施形態におけるハウジング１２は主部１４と、主部１４に対して装着可能に補助部１６とを含んでいる。図３を参照すれば理解されるとおり、ハウジング１２の主部１４は横断面において略コの字状部１８と、略コの字状部１８の両端部から外方に延びる延出部２０とから構成されており、ハウジング１２の補助部１６は横断面において略コの字状部２２と、略コの字状部２２の両端部から外方に延びる延出部２４とから構成されている。ハウジング１２の主部１４における延出部２０及び補助部１６における延出部２４には、夫々に主部１４に対して補助部１６を固定するボルト２５が挿通される図示していない挿通孔が形成されている。次いで図１及び図２と共に図３を比較参照すると、ハウジング１２の主部１４における略コの字状部１８には、その上端に略半円形部２６が設けられており、その略半円形部２６に対応してハウジング１２の補助部１６における略コの字状部２２には、その下端に略半円形状の切欠部２８が形成されている。上述されたように構成されたハウジング１２の主部１４における略コの字状部１８の両側側面には、夫々にベアリング３０を介して圧ローラ４の回転軸３２を回転自在に支持する支持孔３４と、ベアリング３６を介して定着ローラ２の回転軸３８を回転可能且つ圧ローラ４の回転軸３２に対して離隔する方向に移動可能に支持する長孔４０とが形成されている。かかる長孔４０は図１乃至図２において上下方向に延びている。また、ハウジング１２の補助部１６における略コの字状部２２の両側側面には、夫々にベアリング４２を介してベルト支持ローラ６及び９の回転軸４４を回転可能に支持する支持孔４６が形成されている。図示の実施形態においては、ハウジング１２の補助部１６に定着ローラ２の回転軸３８を圧ローラ４の回転軸３２に対して近接する方向に押圧する押圧手段４８が一対配設されている。かかる押圧手段４８は、その一端が略コの状部２２の両側側面における内側の夫々に設けられた固定片５０に固定されている。押圧手段４８は弾性バネ５２と弾性バネ５２の一端に取り付けられた圧接部材５４とを備えているのが好適である。図示の実施形態おける押圧手段４８は弾性バネ５２及び弾性バネ５２の一端に取り付けられた圧接部材５４とから構成されているが弾性バネ５２に代えて、弾性部材と弾性部材の一端に取り付けられた圧接部材から構成してもよい。

上述されたように構成された定着装置１００において、ハウジング１２の主部１４に対して補助部１６を装着する際には、補助部１６を、補助部１６の延出部２４と主部１４の延出部２０とが重なるように主部１４の上方から下降すると、押圧手段４８がベアリング３６を介して定着ローラ２の回転軸３８を圧ローラ４の回転軸３０に対して近接する方向に押圧せしめて定着ローラ２が圧ローラ４に圧接される。一方、ベルト支持ローラ６及び８間に巻き掛けられた無端ベルト１０の外周面の一部領域は定着ローラ２の外周面の一部領域に圧接される。しかる後において、補助部１６の延出部２４及び主部１４の延出部２０に形成されている上記挿通孔を整合せしめて、かかる挿入孔にボルト２５を挿通せしめ主部１４及び補助部１６を一体に固定せしめると、ハウジング１２の主部１４に対して補助部１６が装着される。

上述されたように構成された定着装置１００において、部品交換或いはメインテナンスを行う際には、ハウジング１２の主部１４及び補助部１６を一体に固定するボルト２５を取り外して補助部１６を主部１４に対して離脱すると、押圧手段４６がベアリング２６から離脱されて押圧手段４６の定着ローラ２の回転軸３８への押圧が解除されて定着ローラ２の圧ローラ４への圧接が解除される。一方、ベルト支持ローラ６及び９間に巻き掛けられた無端ベルト１０の外周面における一部領域が定着ローラ２における外周面の一部領域から離隔される。定着装置は、部品交換或いはメインテナンスを行う際に上述されたような状態となるが故に作業性が良く定着装置の部品を損傷することを抑制することができる。

図４及び図５には、本発明に従がって構成された定着装置の他の実施形態が図示されている。全体を番号２００で示す定着装置においては、ハウジング２１２は主部２１４と、主部２１４に対して開位置（図４に示す位置）と閉位置（図５に示す位置）との間とをヒンジ手段２１５を介して回動自在な補助部２１６とを含んでいる。図示の実施形態においては、ハウジング２１２の主部２１４の上端部と補助部２１６の下端部とに定着ローラ２０２の回転軸２３８に平行するようにヒンジ手段２１５が配設されている。また、図示の実施形態においては補助部２１６にＩＨコイルでよい加熱手段２０６Ｈがベルト支持ローラ２０６の外側に取り囲むようにして配設されている。かかる定着装置の上述された以外の形態は図１乃至図３で詳述された定着装置と実質上同一であるので、ここでは詳述しない。

上述されたように構成された定着装置において、ハウジング２１２の主部２１４に対して補助部２１６を開位置（図４に示す位置）から閉位置（図５に示す位置）に移動すると、押圧手段２４８がベアリング２２６を介して定着ローラ２０２の回転軸２３８を圧ローラ２０４の回転軸２３２に対して近接する方向に押圧せしめて定着ローラ２０２が圧ローラ２０４に圧接される。一方、ベルト支持ローラ２０６及び２０９間に巻き掛けられた無端ベルト２１０の外周面の一部領域は定着ローラ２０２の外周面の一部領域に圧接される。しかる後において、補助部２１６の延出部２２４及び主部２１４の延出部２２０に形成されている挿通孔にボルト２２５を挿通せしめ主部２１４及び補助部２１６を一体に固定せしめると、ハウジング２１２の主部２１４に対して補助部２１６が装着される。

上述されたように構成された定着装置において、部品交換或いはメインテナンスを行う際には、ハウジング２１２の主部２１４及び補助部２１６を一体に固定するボルトを取り外してハウジング２１２の主部２１４に対して補助部２１６を閉位置（図５に示す位置）から開位置（図４に示す位置）に移動すると、押圧手段２４８がベアリング２２６から離脱されて押圧手段２４８の定着ローラ２０２の回転軸２３８への押圧が解除されて定着ローラ２０２の圧ローラ２０４への圧接が解除される。一方、ベルト支持ローラ２０６及び２０９間に巻き掛けられた無端ベルト２１０の外周面における一部領域が定着ローラ２０２における外周面の一部領域から離隔される。定着装置は、部品交換或いはメインテナンスを行う際に上述されたような状態となるが故に作業性が良く定着装置の部品を損傷することを抑制することができる。

本発明による定着装置の一実施形態において、ハウジングの補助部を主部に対して離脱せしめた状態を示す側面図。 図１の定着装置において、ハウジングの補助部を主部に対して装着した状態を示す側面図。 図１の定着装置において、ハウジングの補助部を主部に対して離脱せしめた状態を示す正面図。 本発明による定着装置の他の実施形態において、ハウジングの補助部を主部に対して開位置に位置付けた状態を示す側面図。 図４の定着装置において、ハウジングの補助部を主部に対して閉位置に位置せしめた状態を示す側面図。

符号の説明

１００、２００：定着装置
２、２０２：定着ローラ
４、２０４：圧ローラ
６、８、２０６、２０８：ベルト支持ローラ
６Ｈ、２０６Ｈ：加熱手段（ヒートローラ）
１０、２１０：無端ベルト
１２、２１２：ハウジング
４８、２４８：押圧手段
５２、２５２：弾性バネ
５４、２５４：圧接部材

Claims (3)

1. 定着ローラと、該定着ローラに圧接する圧ローラと、相互に間隔をおいて配置された複数のベルト支持ローラと、該ベルト支持ローラの各々間に巻き掛けられた無端ベルトとを備え、該無端ベルトの外周面の一部領域は該定着ローラの外周面の一部領域に圧接され、少なくとも１個のベルト支持ローラは内側又は外側に配設された加熱手段により加熱される定着装置において、
   主部と該主部に対して開位置と閉位置との間とを開閉自在な或いは該主部に対して装着可能な補助部とを含むハウジングを備え、該ハウジングの該主部には定着ローラ及び圧ローラの回転軸が回転可能に支持され、該ハウジングの該補助部には該複数のベルト支持ローラの回転軸が回転可能に支持され、
   該補助部を該主部に対して該閉位置に位置付けるか、或いは該主部に対して装着すると該主部に支持された該定着ローラの外周面の一部領域が該無端ベルトの外周面の一部領域に圧接され、
   該補助部を該主部に対して該開位置に位置付けるか、或いは該主部に対して離脱せしめると該主部に支持された該定着ローラの外周面の一部領域が該無端ベルトの外周面の一部領域から離隔されることを特徴とする定着装置。
2. 該定着ローラの回転軸は該圧ローラの回転軸に対して離隔する方向に移動可能に該ハウジングの該主部に支持されており、該ハウジングの該補助部には該定着ローラの回転軸 を該圧ローラの回転軸に対して近接する方向に押圧する押圧手段が一対配設されており、該補助部を該主部に対して該閉位置に位置付けるか、或いは該主部に対して装着すると、該押圧手段が該定着ローラの回転軸を該圧ローラの回転軸に対して近接する方向に押圧して該定着ローラが圧ローラに圧接され、該補助部を該主部に対して該開位置に位置付けるか、或いは該主部に対して離脱せしめると該押圧手段の該定着ローラの回転軸への押圧が解除されて該定着ローラの該圧ローラへの圧接が解除される、請求項１記載の定着装置。
3. 該押圧手段は弾性バネと該弾性バネの一端に取り付けられた圧接部材とを備えている請求項２記載の定着装置。

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