JP2016102985A

JP2016102985A - 定着装置

Info

Publication number: JP2016102985A
Application number: JP2014242588A
Authority: JP
Inventors: 水田　貴之; Takayuki Mizuta; 貴之水田; 次郎守屋; Jiro Moriya
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2014-11-28
Filing date: 2014-11-28
Publication date: 2016-06-02
Anticipated expiration: 2034-11-28
Also published as: JP6463099B2

Abstract

【課題】ニップ部に掛かる圧力を微調整する機構を小型化することにより装置の大型化を抑制できる定着装置を提供する。【解決手段】弾性部材のレバー部材側の第１の端部とは反対側の第２の端部の側に固定フレームに対して付勢力の方向に移動可能に設けられている移動部材と、固定フレームに対して移動可能に固定されており移動部材の位置を決めるための規制部材と、を有し、規制部材は弾性部材の第２の端部側で固定フレームに対して固定されている。【選択図】図４

Description

本発明は、電子写真複写機等のトナー画像形成装置に搭載されている定着装置に関する。

トナー画像形成装置に搭載されている定着装置は、一般的に、トナー画像が形成された記録材を二つの回転体の間（ニップ部）で挟持搬送しつつトナー画像を記録材に対し定着する。良好な定着処理を施すには、ニップ部に掛る圧力が適正でなければいけないが、圧力を付与するためのバネ（弾性部材）のバネ定数のばらつきや、定着装置を構成する各部品の公差、等の要因で設計値通りの圧力にならないこともある。また、一般にニップ部に圧力を掛けるためのバネはニップ部の両端に夫々独立に設けられており、両端の圧力バランスを完全に同じにするのは機械精度上難しい。ニップ部に掛かる荷重のバランスが崩れていると、画質の低下や記録材のしわ等が生じてしまう。

特許文献１には、ニップ部に掛かる圧力を微調整できる定着装置が記載されている。

特許第３８８５５３４号

特許文献１に記載の定着装置は、バネの圧縮量を冶具によって微調整した後、バネの圧縮量が元に戻らないように固定するロッドの締結部が、回転体を回転可能に保持するレバーを境にしてバネが設けられた領域とは反対側に設けられている。そのため、ロッドが非常に長いものとなっており、装置の小型化を考慮すると改善する余地がある。

本発明の目的は、ニップ部に掛かる圧力を微調整する機構を小型化することにより装置の大型化を抑制できる定着装置を提供することにある。

上述の課題を解決するための本発明は、第１の回転体と、前記第１の回転体に接触する第２の回転体と、前記第２の回転体を回転可能に保持する固定フレームと、前記固定フレームに対して回動可能に設けられており前記第１の回転体を前記第２の回転体に対して付勢するためのレバー部材と、前記レバー部材に付勢力を付与する弾性部材と、前記弾性部材の前記レバー部材の側の第１の端部とは反対側の第２の端部の側に前記固定フレームに対して前記付勢力の方向に移動可能に設けられている移動部材と、前記固定フレームに対して移動可能に固定されており前記移動部材の位置を決めるための規制部材と、を有し、前記第１の回転体と前記第２の回転体の間でトナー画像を担持する記録材を挟持搬送しつつトナー画像を記録材に定着する定着装置において、前記規制部材は前記弾性部材の前記第２の端部の側で前記固定フレームに対して固定されていることを特徴とする。

本発明によれば、装置の大型化を抑えることができる。

実施例１の定着装置の斜視図実施例１の定着装置の断面図実施例１の定着装置のローラ対の斜視図圧力調整機構を説明するための断面図圧力調整機構の拡大断面図圧力調整機構を図５中の矢印方向から見た時の図冶具でバネを圧縮している様子を示した図バネを圧縮した状態で規制部材を締結する様子を示した図実施例２の定着装置の斜視図実施例２の定着装置の側面図圧力調整機構を示す斜視図冶具でバネを圧縮している様子を示した図バネを圧縮した状態で規制部材を締結する様子を示した図実施例３の定着装置の側面図

（実施例１）
図１〜図３を用いて本例の定着装置を説明する。図１は定着装置７２の斜視図、図２は定着装置の断面図、図３はローラ対付近の斜視図である。定着装置７２は、固定フレーム９１と、加熱ユニット８２、圧接ローラ（第２の回転体）８３等を有する。加熱ユニット８２は、ステンレス等の金属、またはポリイミド等の樹脂をベース層とした筒状のフィルム（第１の回転体）８９を有する。８５はフィルム８９の内面に接触するセラミックヒータ、８６は耐熱樹脂製のヒータ支持部材、８８波金属製で加熱ユニットを補強するステーである。圧接ローラ８３はフィルム８９に接触している。ローラ８３は芯金の周りにシリコーンゴム層を設けた弾性ローラであり、固定フレーム９１に回転可能に保持されている。ローラ８３に不図示のモータから駆動力が加わるとフィルム８９が従動して回転する。８４は固定フレーム９１に対して回動可能に設けられておりフィルム８９をローラ８３に対して付勢するためのレバー部材である。８７はレバー部材８４に付勢力を付与する圧縮バネ（弾性部材）である。加熱ユニット８２は圧縮バネ８７による付勢力により、レバー部材８４、後述するフランジ９０、ステー８８を介して圧接ローラ８３側へと付勢されており、この力でフィルム８９とローラ８３の間にニップ部が形成されている。矢印Ｆｔは、レバー部材８４によるフランジ部材９０の加圧位置を示している。９０はフィルム８９の母線方向への寄り移動を規制するフランジ部材である。フィルム８９とローラ８３の間でトナー画像を担持する記録材を矢印Ｐ方向に挟持搬送しつつトナー画像を記録材に定着する。９５は、レバー部材８４に作用することによって、バネ８７の付勢力によるフィルム８９とローラ８３の間に掛る圧力を軽減するためのカム部材である。ニップ部の圧接の解除（軽減）は、カム部材９５によりレバー部材８４を回動させることで行われる。

次に、加熱ユニット８２と圧接ローラ８３を圧接する構成について図４を用いて説明する。

加熱ユニット８２及び圧接ローラ８３は、ローラ８３の軸方向（長手方向）の両端に設けられたフレーム９１で保持されている。加熱ユニット８２と圧接ローラ８３を加圧する方向Ｆｐをガイドするガイド部９１ａがフレーム９１に設けられ、且つ圧接ローラ８３はフレーム９１に回転可能に固定されている。加熱ユニット８２を圧接ローラ８３に圧接させるが、フレーム９１に設けられた回転支点９１ｂを中心に回動するレバー部材８４をバネ８７により、矢印方向Ｆｔに加圧する。バネ８７はレバー部材８４の一端に固定される固定端（第１の端部）８７ａと、他端である第２の端部８７ｂを有する。

９３は、バネ８７のレバー部材８４側の第１の端部８７ａとは反対側の第２の端部８７ｂの側に固定フレーム９１に対して付勢力Ｆｓの方向に移動可能に設けられている弾性部材支持台（移動部材）である。本例では支持台９３はバネ８７の第２の端部８７ｂに固定されている。支持台９３は、バネ８７の圧縮量を微調整する際に、後述する冶具Ｔによって押さえ付けられる箇所である。９４は、固定フレーム９１に対して移動可能に固定されており、支持台９３の位置を決めるための規制部材（ロッド）である。規制部材９４の先端にはネジ部があり、固定フレーム９１の曲げ部９１ｄに設けた雌ネジ部に締結される。このように、規制部材９４はバネ８７の第２の端部８７ｂ側で固定フレーム９１に対して固定されている。これにより、規制部材９４を小型化でき、装置を小型化できる。また、バネ８７と移動部材９３と規制部材９４とカム部材９５が略一直線上に配置されているので、装置を小型化できる。

バネ８７の加圧力が所定の圧になるように支持台９３の位置が調整された後、規制部材９４をフレーム９１に締結することで、支持台９３のフレーム９１に対する位置を決める。即ち、バネ８７の圧縮量を決める。尚、圧接ローラ８３の硬度や、加熱ユニット８２のセラミックヒータ８５からレバー部材８４の固定端８４ａまでの寸法には、公差によるばらつきがある。これらのばらつきがあることで、レバー部材８４とバネ８７が当接する固定端８４ａの位置が、フレーム９１に対して定着装置毎にばらつく。そのため、加圧力の調整は上記バラツキを含んだ状態で測定する必要があり、加圧力の調整する個所はバネ８７の固定端８７ｂ側で行うことが望ましい。

次に、バネ８７の加圧力が所定の圧になるように調整する方法について図５〜図８を用いて説明する。図５は、バネ８７の加圧力を調整する前の状態である。バネ８７及び支持台９３はフレーム９１の曲げ部９１ｃ及び曲げ部９１ｄに設置されている。まず、冶具Ｔで支持台９３を加圧する。図５中の矢印方向から見た図を図６に示す。支持台９３はフレーム９１ｃから幅Ｄ突出しており、突出個所を冶具Ｔが押す。図７は冶具Ｔで加圧している様子を説明した図である。冶具Ｔで所望の加圧力が得られるまで支持台９３を加圧する。その後、図８のように規制部材９４を支持台９３に向けて締めこむ。締めこみ完了は、加圧力を測定しながら、加圧力の変化する位置で締めこみ動作を停止する。

冶具Ｔで加圧力を調整する支持台９３と加圧力を保持する規制部材９４を同方向から作業することが出来、例えば、本実施例のように支持台９３の対向側にカム部材９５を配置することが出来、装置の大型化を抑制出来る。また、加圧力を測定しながら支持台９３を規制部材９４で保持することが出来、冶具Ｔを退避させて支持台９３を保持する必要が無い。また、支持台９３に規制部材９４を接触させるだけで保持する構成で、支持台９３に外力がかかり難い構成であることから、調整に伴う加圧力の変動を抑えることが出来る。

（実施例２）
図９〜図１３を用いて実施例２の定着装置を説明する。なお、実施例１と共通の部分は説明を省略している。実施例１と異なる箇所は、支持台（移動部材）及び規制部材の構造である。加熱ユニット８２と圧接ローラ８３を圧接する構成について図９及び図１０を用いて説明する。図９は定着装置の斜視図であり、図１０は側面図である。

圧縮バネ（弾性部材）８７は、レバー部材８４の一端に固定される固定端８７ａと、加圧方向Ｆｓで移動可能に配置されている支持台１０３に固定される固定端８７ｂを有する。支持台１０３は、バネ８７の加圧力が所定の圧になるように冶具（不図示）で調整されることにより移動し、最後に規制部材１０４でフレーム９１に対し規制される。バネ８７、支持台１０３、規制部材１０４は、フレーム９１に組み込まれた後に、フレーム補助部材１０２を用いて収納される。

次に、バネ８７の加圧力が所定の圧になるように調整する方法について図１１〜図１３を用いて説明する。図１１は支持台１０３及び規制部材１０４の構成を示す斜視図である。支持台１０３は規制部材１０４を貫通して突出する軸１０３ａを有する。規制部材１０４は、長穴の開口部１０４ｂが設けられ、例えばビスである締めこみ部材１０４ｂにより、矢印方向Ｆａに移動可能である。

図１２及び図１３を用いて、バネ８７の加圧力が所定の圧になるように調整する方法の説明をする。支持台１０３は規制部材１０４と対で構成されている楔形状が設けられている。図１２で示すように、支持台１０３は、冶具Ｔが軸１０３ａを加圧することで、矢印方向Ｆｓ移動する。冶具Ｔで測定している圧が所定の加圧力に達した状態で冶具Ｔは停止する。その後、図１３に示すように、例えばビスである締めこみ部材１０４ｂを締めこむことで規制部材１０４を矢印方向Ｆａに移動させ、支持台１０３をフレーム９１に保持させる。締めこみ完了は、加圧力を測定しながら、加圧力の変化する位置で締めこみ動作を停止する。

本例は、実施例１の効果に加えて、支持台１０３を広い面積で保持することが可能となり、振動に伴い支持台１０３の姿勢が崩れることによる加圧力の変化を低減することが出来る。また、加圧方向を規制するフレームをフレーム補助部材１０２のように分割することにより、加圧方向から部品を装着することが出来、作業性を向上させることが出来る。

（実施例３）
図１４を用いて実施例３の定着装置を説明する。本例は、フィルム８９とローラ８３とバネ８７と移動部材９３と規制部材９４が略一直線上に配置されているものである。

加熱ユニット８２及び圧接ローラ８３は、長手の両端に設けられたフレーム１１１で保持されている。加熱ユニット８２と圧接ローラ８３を加圧する方向Ｆｐをガイドするガイド部１１１ａがフレーム１１１に設けられ、且つ圧接ローラ８３はフレーム１１１に固定されている。加熱ユニット８２を圧接ローラ８３に圧接させるが、フレーム１１１に設けられた回転支点１１１ｂを中心に回動するレバー部材１１４を圧縮ばね８７により、矢印方向Ｆｔに加圧する。バネ８７は、レバー部材１１４の一端に固定される固定端８７ａと、加圧方向Ｆｓで移動可能に配置されている支持台９３に固定される固定端８７ｂを有する。そして、加熱ユニット８２及び圧接ローラ８３の直上に配置されている。加熱ユニット８２及び圧接ローラ８３の直上にバネ８７を配置することで、加熱ユニット８２と圧接ローラ８３を加圧する力を直接測定することが出来る。これにより、レバー部材１１４の寸法バラツキを考慮する必要が無くなり、精度良く加圧力の調整を行うことが出来る。

７２定着装置
８２加熱ユニット
８３圧接ローラ
８４レバー部材
８７バネ
９１フレーム
９３支持台
９４規制部材

Claims

第１の回転体と、前記第１の回転体に接触する第２の回転体と、前記第２の回転体を回転可能に保持する固定フレームと、前記固定フレームに対して回動可能に設けられており前記第１の回転体を前記第２の回転体に対して付勢するためのレバー部材と、前記レバー部材に付勢力を付与する弾性部材と、前記弾性部材の前記レバー部材の側の第１の端部とは反対側の第２の端部の側に前記固定フレームに対して前記付勢力の方向に移動可能に設けられている移動部材と、前記固定フレームに対して移動可能に固定されており前記移動部材の位置を決めるための規制部材と、を有し、前記第１の回転体と前記第２の回転体の間でトナー画像を担持する記録材を挟持搬送しつつトナー画像を記録材に定着する定着装置において、
前記規制部材は前記弾性部材の前記第２の端部の側で前記固定フレームに対して固定されていることを特徴とする定着装置。
前記レバー部材に作用することによって、前記弾性部材の付勢力による前記第１の回転体と前記第２の回転体の間に掛る圧力を軽減するためのカム部材を有し、前記弾性部材と前記移動部材と前記規制部材と前記カム部材が略一直線上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
前記第１の回転体と前記第２の回転体と前記弾性部材と前記移動部材と前記規制部材が略一直線上に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。