JP2018116129A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着ローラの軸受にかかる負荷を軽減することを目的とする。【解決手段】定着装置１００は、定着ローラ１２０と、定着ローラ１２０との間で記録シートをニップする加圧ローラ１３０と、定着ローラ１２０を挟んで加圧ローラ１３０と反対側で定着ローラ１２０に接して定着ローラ１２０を加熱する加熱部材１１０と、加圧ローラ１３０を定着ローラ１２０に向けて第１押圧力Ｆ１で押圧する下アーム１６０と、加熱部材１１０を定着ローラ１２０に向けて第２押圧力Ｆ２で押圧する上アーム１５０と、定着ローラ１２０の両端部を回転可能に支持する一対の軸受と、を備えている。定着ローラ１２０は、駆動ギヤ１２４に駆動される従動ギヤ１２３を有している。従動ギヤ１２３が駆動ギヤ１２４から与えられる第３押圧力Ｆ３は、第１押圧力Ｆ１と第２押圧力Ｆ２の合力Ｆ４と逆方向の成分を含んでいる。【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置に用いる定着装置に関する。

従来、加熱部材と、加熱部材に接触して加熱ニップを形成する定着ローラと、定着ローラと接触して定着ニップを形成するバックアップ部材を有する定着装置が知られている（特許文献１参照）。この定着装置は、定着ローラが加熱部材およびバックアップ部材に挟まれて配置されている。

特開２０１１−０９５３０６号公報

従来技術においては、定着ローラが加熱部材およびバックアップ部材（加圧部材）に挟まれて配置され、加熱部材およびバックアップ部材の双方から押圧されるので、定着ローラの軸受には、加熱部材と加圧部材の圧接力の合力がかかることとなる。

そこで、本発明は、定着ローラの軸受にかかる負荷を軽減することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明の定着装置は、現像剤像が転写された記録シートに、現像剤像を熱定着させる定着装置であって、定着ローラと、定着ローラとの間で記録シートをニップする加圧部材と、定着ローラを挟んで加圧部材と反対側で定着ローラに接して定着ローラを加熱する加熱部材と、加圧部材を定着ローラに向けて第１押圧力で押圧する第１押圧部材と、加熱部材を定着ローラに向けて第２押圧力で押圧する第２押圧部材と、定着ローラの両端部を回転可能に支持する一対の軸受と、を備えている。
定着ローラは、駆動歯車に駆動される従動歯車を有している。従動歯車が駆動歯車から与えられる第３押圧力は、第１押圧力と第２押圧力の合力と逆方向の成分を含んでいる。

この構成によれば、定着ローラの従動歯車が駆動歯車から与えられる第３押圧力が、加圧部材を定着ローラに向けて押圧する第１押圧力と、加熱部材を定着ローラに向けて押圧する第２押圧力と、の合力と逆方向の成分を含むので、定着ローラの軸受にかかる負荷を軽減することができる。

本発明によれば、定着ローラの軸受にかかる負荷を軽減することができる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置を簡略的に示す断面図である。 本発明の実施形態に係る定着装置を示す断面図である。 定着装置の分解斜視図である。 定着装置を左から見た図である。 定着装置を前から見た図である。 他の形態に係る定着装置を示す断面図である。 他の形態に係る定着装置を示す断面図（ａ）と各部材にかかる押圧力を示す図（ｂ）である。

本発明の実施形態に係る現像装置について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、まず、画像形成装置の一例としてのカラープリンタ１の全体構成を説明した後、本発明の特徴部分の詳細を説明することとする。
以下の説明において、方向は、図１に示す方向で説明する。具体的には、図１の右側を「前」とし、図１の左側を「後」とし、図１の紙面手前側を「左」とし、図１の紙面奥側を「右」とする。また、図１の上下方向を「上下」とする。

図１に示すように、カラープリンタ１は、本体筐体１０内に、記録シートの一例としての用紙Ｐを供給する給紙部２０と、給紙された用紙Ｐに画像を形成する画像形成部３０と、搬送部９０とを備えている。

給紙部２０は、用紙Ｐを収容する給紙トレイ２１と、給紙トレイ２１から用紙Ｐを画像形成部３０へ搬送する用紙搬送機構２２とを備えている。

画像形成部３０は、スキャナユニット４０と、４つのプロセスカートリッジ５０と、転写ユニット７０と、定着装置１００とを備えている。

スキャナユニット４０は、本体筐体１０内の上部に設けられ、図示しないレーザ発光部、ポリゴンミラー、レンズおよび反射鏡などを備えている。スキャナユニット４０は、レーザビームを各感光ドラム５１の表面上に高速走査にて照射する。

プロセスカートリッジ５０は、給紙部２０の上方で前後方向に配列されており、感光ドラム５１、現像ローラ５３、図示しない帯電器およびトナー収容室などを備えて構成されている。

転写ユニット７０は、給紙部２０と４つのプロセスカートリッジ５０との間に設けられ、駆動ローラ７１と、従動ローラ７２と、搬送ベルト７３と、転写ローラ７４を備えている。

駆動ローラ７１および従動ローラ７２は、前後方向に離間して平行に配置され、その間に無端状の搬送ベルト７３が張設されている。また、搬送ベルト７３の内側には、各感光ドラム５１との間で搬送ベルト７３を挟持する転写ローラ７４が、各感光ドラム５１に対向して４つ配置されている。

定着装置１００は、４つのプロセスカートリッジ５０および転写ユニット７０の後側に配置されている。定着装置１００は、加熱部材１１０と、定着ローラ１２０と、加圧部材の一例としての加圧ローラ１３０を備えている。

この画像形成部３０では、図示せぬ帯電器が、回転する感光ドラム５１の表面を一様に帯電する。スキャナユニット４０は、感光ドラム５１の表面にレーザビームを出射して、感光ドラム５１の表面を露光することで、感光ドラム５１の表面に画像データに基づく静電潜像を形成する。

次いで、回転駆動される現像ローラ５３が、感光ドラム５１の静電潜像に現像剤であるトナーを供給して、感光ドラム５１の表面上に現像剤像を形成する。その後、給紙部２０から供給された用紙Ｐを、感光ドラム５１と転写ローラ７４との間で搬送することで、感光ドラム５１上の現像剤像を用紙Ｐに転写する。次いで、定着装置１００が、用紙Ｐに、現像剤像を熱定着させる。

搬送部９０は、画像形成部３０から排出された用紙Ｐを本体筐体１０の外部に排出する。用紙Ｐは、第２搬送ローラ９２および排出ローラ９３によって本体筐体１０の外部に排出されて排出トレイ１２上に載置される。

図２に示すように、加熱部材１１０は、定着ローラ１２０に接して定着ローラ１２０を加熱するための部材である。加熱部材１１０は、定着ローラ１２０を挟んで加圧ローラ１３０と反対側に位置している。加熱部材１１０は、ベルトの一例としてのエンドレスベルト１１１と、ヒータの一例としてのハロゲンランプ１１２と、ニップ部材の一例としてのニップ板１１３と、反射板１１４と、ステイ１１５と、を備えている。

エンドレスベルト１１１は、耐熱性と可撓性を有する無端状のベルトであり、ニップ板１１３と定着ローラ１２０に挟まれて回転する。エンドレスベルト１１１は、定着ローラと接触することで熱伝達部ＨＴを形成する。

ハロゲンランプ１１２は、ニップ板１１３およびエンドレスベルト１１１を加熱するヒータであり、ニップ板１１３のから所定の間隔をあけて配置されている。

ニップ板１１３は、左右方向に延びる長尺状の部材であり、筒状のエンドレスベルト１１１の内周面に摺接する面を有している。そして、このニップ板１１３は、ハロゲンランプ１１２から受けた輻射熱をエンドレスベルト１１１を介して定着ローラ１２０に伝達する。このニップ板１１３は、例えば、アルミニウム板などの金属板などで構成されている。

反射板１１４は、ハロゲンランプ１１２からの輻射熱をニップ板１１３に向けて反射する部材である。反射板１１４は、ハロゲンランプ１１２を取り囲むように、ハロゲンランプ１１２から所定の間隔をあけて配置されている。この反射板１１４によってハロゲンランプ１１２からの輻射熱をニップ板１１３に集めることで、ニップ板１１３およびエンドレスベルト１１１を速やかに加熱することができる。

ステイ１１５は、前後方向におけるニップ板１１３の両端部を反射板１１４を介して支持することでニップ板１１３の剛性を確保する部材である。ステイ１１５は、断面視略Ｕ字状に形成され、ハロゲンランプ１１２および反射板１１４を外側から囲うように配置されている。

定着ローラ１２０は、加熱部材１１０の下に配置されている。定着ローラ１２０は、中空の金属管からなるローラ軸１２１と、ローラ軸１２１の外周に形成されたゴム層からなるローラ本体１２２と、従動歯車の一例としての従動ギヤ１２３とを有している。

従動ギヤ１２３は、ローラ軸１２１の左端部に固定され、駆動歯車の一例としての駆動ギヤ１２４に係合している。駆動ギヤ１２４は、従動ギヤ１２３の、前側（用紙Ｐの搬送方向上流側）でかつ従動ギヤ１２３よりやや上方に配置されている。駆動ギヤ１２４は、図示しないモータから駆動力が伝達されて、図２における反時計回り、具体的には従動ギヤ１２３と係合する部分が加圧ローラ１３０に近づく方向に回転駆動する。

加圧ローラ１３０は、定着ローラ１２０の下に配置され、定着ローラ１２０との間で用紙Ｐをニップする部材である。加圧ローラ１３０は、中実の金属棒からなる加圧ローラ軸１３１と、ゴム層からなる加圧ローラ本体１３２とを有している。加圧ローラ本体１３２は、加圧ローラ軸１３１の外周に形成され、用紙Ｐに接している。加圧ローラ軸１３１の直径は、定着ローラ１２０のローラ軸１２１の直径よりも小さくなっている。また、加圧ローラ本体１３２のゴム層は、定着ローラ１２０のローラ本体１２２のゴム層よりも柔らかい材料で出来ており、定着ローラ１２０のローラ本体１２２のゴム層よりも厚みが大きくなっている。

加熱部材１１０、定着ローラ１２０および加圧ローラ１３０は直列に並んでいる。詳しくは、熱伝達部ＨＴの中心Ｔは、定着ローラ１２０の回転中心Ｑと加圧ローラ１３０の回転中心Ｓを通る直線Ｌ１上に位置している。なお、熱伝達部ＨＴの中心Ｔは、定着ローラ１２０の回転方向における中心である。

図３に示すように、加熱部材１１０は、ステイ１１５の左右両端部を支持する一対のステイカバー１１６をさらに備えている。ステイカバー１１６は、ステイ１１５を上方から覆うような断面視Ｕ字状をした部材である。ステイカバー１１６は、上部１１６Ｕと、上部１１６Ｕの前端から下方へ向けて延びる前部１１６Ｆと、上部１１６Ｕの後端から下方へ向けて延びる後部１１６Ｒとを有している。前部１１６Ｆおよび後部１１６Ｒの前後方向外側の面には、上下方向に延びる溝Ｍがある。

定着ローラ１２０の両端部には、ローラ軸１２１の外周を回転可能に支持する一対の軸受の一例としての、第１軸受１２５が配置されている。そして、左に配置された第１軸受１２５の外側に、ギヤプレート１２６が配置されている。

第１軸受１２５は、ローラ軸１２１の両端部を回転可能に支持している。第１軸受１２５は、左右方向に貫通する軸支孔１２５Ａを有しており、軸支孔１２５Ａがローラ軸１２１の両端部を回転可能に支持している。

ギヤプレート１２６は、従動ギヤ１２３および駆動ギヤ１２４を支持し、従動ギヤ１２３と駆動ギヤ１２４の軸間距離を規定する金属製の板状部材である。ギヤプレート１２６は、左右方向に貫通する２つの軸支孔１２６Ａ，１２６Ｂを有しており、１つの軸支孔１２６Ａはローラ軸１２１の左端部に固定された従動ギヤ１２３を回転可能に支持し、もう１つの軸支孔１２６Ｂは駆動ギヤ１２４に固定されたシャフト１２７を回転可能に支持している。

加圧ローラ１３０は、両端部が一対の第２軸受１３３によって軸支されている。各第２軸受１３３は、前後方向外側の面に上下方向に延びる溝Ｍを有している。

図４および図５に示すように、定着装置１００は、サイドフレーム１４０と、加熱部材１１０を定着ローラ１２０に向けて押圧する第２押圧部材の一例としての上アーム１５０と、加圧ローラ１３０を定着ローラ１２０に向けて押圧する第１押圧部材の一例としての下アーム１６０をさらに備えている。

サイドフレーム１４０は、加熱部材１１０、定着ローラ１２０および加圧ローラ１３０がサイドフレーム１４０の左右方向外側に左右一対配置されている。サイドフレーム１４０は、前壁１４１と、後壁１４２と、前壁１４１および後壁１４２の下端を連結する連結部１４３とを有する板状のフレームである。前壁１４１は、後壁１４２と所定間隔をあけて離れており、前壁１４１と後壁１４２の間には、ガイド溝１４４が形成されている。ガイド溝１４４は、上下方向に直線状に延びている。

第１軸受１２５は、サイドフレーム１４０の前壁１４１および後壁１４２にそれぞれ固定されている。これにより、定着ローラ１２０は、サイドフレーム１４０に固定した位置で回転可能に支持されている。

ステイカバー１１６は、溝Ｍがガイド溝１４４に係合することで、サイドフレーム１４０に、上下方向にスライド可能に支持されている。第２軸受１３３は、溝Ｍがガイド溝１４４に係合することで、サイドフレーム１４０に、上下方向にスライド可能に支持されている。

上アーム１５０は、加熱部材１１０の両端部に対応して、サイドフレーム１４０の外側で、ステイカバー１１６の上に配置され、左右のステイカバー１１６を押圧する部材である。上アーム１５０は、前後方向に長く延びる部材であり、上アーム本体部１５１と、上アーム本体部１５１の中央部分から下方に突出する上アーム突出部１５２と、を有している。

上アーム突出部１５２は、下に向けて凸となる円筒面を有している。上アーム本体部１５１の前端部１５３は、サイドフレーム１４０の前壁１４１に揺動可能に支持されている。上アーム本体部１５１の後端部には、第１引張バネＢ１と係合するバネ係合部１５４が設けられている。第１引張バネＢ１は、上端がバネ係合部１５４に係合し、下端がサイドフレーム１４０に配置されたバネ係合部１４５に係合している。
上アーム１５０は、第１引張バネＢ１に常時引っ張られていることで、加熱部材１１０を定着ローラ１２０に向けて第２押圧力Ｆ２で押圧している。なお、一対の上アーム１５０は、左右のステイカバー１１６を等しい押圧力Ｆ２で押圧している。

下アーム１６０は、加圧ローラ１３０の両端部に対応して、サイドフレーム１４０の外側で第２軸受１３３の下に配置され、左右の第２軸受１３３を押圧する部材である。下アーム１６０は、前後方向に長く延びる部材であり、下アーム本体部１６１と、下アーム本体部１６１の中央部分から上方に突出する下アーム突出部１６２と、を有している。

下アーム突出部１６２は、上に向けて凸となる円筒面を有している。下アーム本体部１６１の前端部１６３は、サイドフレーム１４０の前壁１４１に揺動可能に支持されている。下アーム本体部１６１の後端部には、第２引張バネＢ２と係合するバネ係合部１６４が配置されている。第２引張バネＢ２は、上端がバネ係合部１６４に係合し、下端がサイドフレーム１４０に配置されたバネ係合部１４６に係合している。
下アーム１６０は、第２引張バネＢ２に常時引っ張られていることで、加圧ローラ１３０を定着ローラ１２０に向けて第１押圧力Ｆ１で押圧している。なお、一対の下アーム１６０は、左右の第２軸受１３３を等しい押圧力Ｆ１で押圧している。

第１押圧力Ｆ１は、直線Ｌ１と平行で上方を向いている。第２押圧力Ｆ２は、直線Ｌ１と平行で下方を向いている。そして、第１押圧力Ｆ１は、第２押圧力Ｆ２よりも大きくなっている。このため、第１押圧力Ｆ１と第２押圧力Ｆ２の合力Ｆ４は、直線Ｌ１と平行で上方を向いている。

従動ギヤ１２３の回転中心Ｑと駆動ギヤ１２４の回転中心Ｒを通る直線Ｌ３と、直線Ｌ１および定着ローラ１２０の回転軸線に直交する直線Ｌ２とがなす角度αは従動ギヤ１２３および駆動ギヤ１２４の歯車の圧力角と同じ角度になっている。例えば、歯車の圧力角が２０°である場合には、角度αは２０°となっている。このため、第３押圧力Ｆ３は、直線Ｌ１と平行で下方を向いている。第３押圧力Ｆ３は、第１押圧力Ｆ１と第２押圧力Ｆ２の合力Ｆ４と逆方向を向いている。そして、第１押圧力Ｆ１は、第２押圧力Ｆ２と第３押圧力Ｆ３との合力よりも大きくなっている。

以上のように構成された本実施形態の定着装置１００によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。

第１引張バネＢ１が上アーム１５０を下方に引っ張ることで、上アーム１５０が下方に付勢され、上アーム突出部１５２がステイカバー１１６の上部１１６Ｕを下方に向けて押圧する。これにより、加熱部材１１０が定着ローラ１２０を第２押圧力Ｆ２で押圧する。一方、第２引張バネＢ２が下アーム１６０を上方に引っ張ることで、下アーム１６０が上方に付勢され、下アーム突出部１６２が第２軸受１３３を上方に向けて押圧する。これにより、加圧ローラ１３０が定着ローラ１２０を第１押圧力Ｆ１で押圧する。

このとき、第１押圧力Ｆ１と第２押圧力Ｆ２の合力Ｆ４が上方を向いているので、定着ローラ１２０の第１軸受１２５の軸支孔１２５Ａの上面に第１押圧力Ｆ１と第２押圧力Ｆ２の合力Ｆ４の負荷がかかる。

駆動ギヤ１２４が図４の反時計回りに回転すると、従動ギヤ１２３が駆動ギヤ１２４に動かされて時計回りに回転する。従動ギヤ１２３は、駆動ギヤ１２４に動かされるときに、圧力角方向、つまり、下方に第３押圧力Ｆ３を受ける。

第３押圧力Ｆ３は、第１押圧力Ｆ１と第２押圧力Ｆ２の合力Ｆ４と１８０°逆方向を向いているので、駆動ギヤ１２４に駆動力が入力されたとき、第３押圧力Ｆ３は、軸支孔１２５Ａの上面に作用する合力Ｆ４の一部を効率的に打ち消す。このため、第１軸受１２５の軸支孔１２５Ａの上面にかかる負荷が軽減される。

そして、第１押圧力Ｆ１が第２押圧力Ｆ２よりも大きいので、定着装置１００は、ニップ圧を大きく確保できる。また、第２押圧力Ｆ２が小さいことでエンドレスベルト１１１がニップ板１１３に対し滑りやすくできる。

第１押圧力Ｆ１は、第２押圧力Ｆ２と第３押圧力Ｆ３との合力よりも大きいので、定着ローラ１２０は、駆動ギヤ１２４から駆動力を与えられているときと、与えられていないときのどちらの場合においても、加圧ローラ１３０側から受ける押圧力Ｆ１が大きい。このため、駆動力がある場合とない場合の双方において、定着ローラ１２０のローラ軸１２１は第１軸受１２５に対し上に押しつけられ、第１軸受１２５にかかる負荷の方向が大きく変わることはない。

定着ローラ１２０、加圧ローラ１３０および加熱部材１１０は、直列に並んでいるので、これらが互いに押圧する力はすべて直線Ｌ１と平行であり、第１軸受１２５にかかる第１押圧力Ｆ１と第２押圧力Ｆ２の合力を小さくすることができる。

下アーム１６０は、加圧ローラ１３０の両端部に対応して配置され、各下アーム１６０が両端部を等しい押圧力Ｆ１で押圧するので、加圧ローラ１３０の左右の押圧力が等しくなり、加圧ローラ１３０は、安定して用紙Ｐをニップすることができる。また、上アーム１５０は、加熱部材１１０の両端部に対応して配置され、各上アーム１５０が両端部を等しい押圧力Ｆ２で押圧するので、加熱部材１１０と定着ローラ１２０が接触する部分の左右の押圧力が等しくなり、加熱部材１１０は、定着ローラ１２０を均等に加熱することができる。

定着ローラ１２０のローラ軸１２１は、中空の金属管であるので、ローラ軸１２１の熱容量が低くなり、ローラ軸１２１から熱が逃げにくい。ローラ軸１２１から熱が逃げにくいので、定着ローラ１２０は、加熱部材１１０からの熱を効率的にニップ部へ伝えることができる。また、定着ローラ１２０のローラ本体１２２は、ゴム層からなるので、加熱部材１１０からの熱を効率的にニップ部へ伝えることができる。

駆動ギヤ１２４および従動ギヤ１２３は、駆動ギヤ１２４と従動ギヤ１２３の軸間距離を規定するギヤプレート１２６に支持されているので、駆動ギヤ１２４と従動ギヤ１２３の軸間距離を一定に保つことができ、回転が安定する。

加圧ローラ１３０のゴム層が定着ローラ１２０のゴム層より柔らかく、厚みが大きいので、定着ローラ１２０と加圧ローラ１３０のニップ幅を大きくできる。また、定着ローラ１２０のゴム層が加圧ローラ１３０のゴム層よりも硬いことで、用紙Ｐを安定して搬送することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。以下の説明においては、前記実施形態と略同様の構造となる部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。

図４に示した実施形態では、第１押圧力Ｆ１が第２押圧力Ｆ２よりも大きい構成であったが、本発明はこれに限定されず、第１押圧力Ｆ１が第２押圧力Ｆ２よりも小さい構成であってもよい。

例えば、図６に示す定着装置２００は、駆動ギヤ２２４が従動ギヤ１２３の後側（用紙Ｐの搬送方向下流側）でかつ従動ギヤ１２３のやや下側に配置されている。従動ギヤ１２３の回転中心Ｑと駆動ギヤ２２４の回転中心Ｒを結んだ直線Ｌ３と、直線Ｌ２とがなす角度αは、従動ギヤ１２３および駆動ギヤ２２４の歯車の圧力角と同じになっている。そして、第１押圧力Ｆ１は第２押圧力Ｆ２よりも小さい。

この構成では、第１押圧力Ｆ１と第２押圧力Ｆ２の合力Ｆ４は、直線Ｌ１と平行で下方を向くので、定着ローラ１２０の軸受の軸支孔の下面に負荷がかかる。そして、駆動ギヤ２２４が従動ギヤ１２３に与える第３押圧力Ｆ３は、直線Ｌ１と平行で上方を向く。つまり、第３押圧力Ｆ３は、第１押圧力Ｆ１と第２押圧力Ｆ２の合力Ｆ４と逆方向の成分を含むので、定着装置２００においても、駆動ギヤ２２４に駆動力が与えられたとき、定着ローラ１２０の軸受にかかる負荷を軽減することができる。

図４および図６に示した実施形態では、加熱部材、定着ローラおよび加圧ローラが直列に並ぶ構成であったが、本発明はこれに限定されず、加熱部材、定着ローラおよび加圧ローラが直列に並んでいなくともよい。

例えば、図７（ａ）に示す定着装置３００は、加熱部材３１０が定着ローラ１２０の後側（用紙Ｐの搬送方向下流側）に配置されている。詳しくは、熱伝達部ＨＴの中心Ｔが、定着ローラ１２０の回転中心Ｑと加圧ローラ１３０の回転中心Ｓを結ぶ直線Ｌ１よりも後側に位置している。このとき、加熱部材３１０を定着ローラ１２０に向けて押圧する第２押圧力Ｆ２は、直線Ｌ１から後ろに角度β傾き、下方を向いている。駆動ギヤ３２４は、従動ギヤ１２３の前側（用紙Ｐの搬送方向上流側）に配置されている。そして、駆動ギヤ３２４の回転中心Ｒは、直線Ｌ２上に位置している。

このように構成された定着装置３００では、図７（ｂ）に示すように、第１押圧力Ｆ１が第２押圧力Ｆ２よりも大きいので、第１押圧力Ｆ１と第２押圧力Ｆ２の合力Ｆ４は、やや前寄りの上方を向いている。そして、第３押圧力Ｆ３は、やや後側（用紙Ｐの搬送方向下流側）の下方を向いている。詳しくは、第３押圧力Ｆ３は、直線Ｌ１に対し角度α（αは歯車の圧力角と同じ角度）傾いた方向を向いている。このため、第３押圧力Ｆ３が、第１押圧力Ｆ１と第２押圧力Ｆ２の合力Ｆ４と逆方向の成分を含んでいるので、定着ローラ１２０に駆動力が与えられたとき、合力Ｆ４の一部を打ち消す。このため、定着ローラ１２０の軸受にかかる負担が軽減される。また、第１押圧力Ｆ１は、第２押圧力Ｆ２と第３押圧力Ｆ３の第２押圧力Ｆ２方向の成分との合力よりも大きいので、定着ローラ３２０は、駆動ギヤ３２４から駆動力を与えられているときと、与えられていないときの双方において、定着ローラのローラ軸は軸受に対し上に押しつけられ、軸受にかかる押圧力の方向が大きく変わることはない。

前記各実施形態では、定着ローラのローラ軸が中空であったが、本発明はこれに限定されず、中実であってもよい。

前記各実施形態では、加圧ローラの加圧ローラ軸が中実であったが、本発明はこれに限定されず、中空であってもよい。

前記各実施形態では、定着ローラの軸受がローラ軸の外周を支持していたが、本発明はこれに限定されず、ローラ軸の内周を支持してもよい。

前記各実施形態では、ステイを覆うステイカバーを配置していたが、本発明はこれに限定されず、ステイカバーを配置しない構成としてもよい。この場合、上アームがステイを直接押圧することにより、加熱部材を定着ローラに押し付けることができる。

前記各実施形態では、定着ローラの従動ギヤがローラ軸の左端部に配置されていたが、本発明はこれに限定されず、右端部に配置されていてもよく、両端部に配置されていてもよい。

前記各実施形態では、カラープリンタに本発明を適用したが、本発明はこれに限定されず、その他の画像形成装置、例えばモノクロプリンタ、複写機、複合機などに本発明を適用してもよい。

前記各実施形態では、加熱部材としてベルト状の回転体を例示したが、本発明はこれに限定されず、加熱部材は、例えば加熱ローラであってもよい。

前記各実施形態では、加圧部材として加圧ローラを例示したが、本発明はこれに限定されず、加圧部材は、例えばベルト状の回転体であってもよい。

前記各実施形態では、ヒータとしてハロゲンランプを例示したが、本発明はこれに限定されず、例えば抵抗発熱体や誘導加熱体であってもよい。

また、前記各実施形態で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。

１ カラープリンタ
１００ 定着装置
１１０ 加熱部材
１２０ 定着ローラ
１２３ 従動ギヤ
１２４ 駆動ギヤ
１２５ 第１軸受
１２６ ギヤプレート
１３０ 加圧ローラ
１４０ サイドフレーム
１５０ 上アーム
１６０ 下アーム

Claims (13)

1. 現像剤像が転写された記録シートに、現像剤像を熱定着させる定着装置であって、
   定着ローラと、
   前記定着ローラとの間で記録シートをニップする加圧部材と、
   前記定着ローラを挟んで前記加圧部材と反対側で前記定着ローラに接して前記定着ローラを加熱する加熱部材と、
   前記加圧部材を前記定着ローラに向けて第１押圧力で押圧する第１押圧部材と、
   前記加熱部材を前記定着ローラに向けて第２押圧力で押圧する第２押圧部材と、
   前記定着ローラの両端部を回転可能に支持する一対の軸受と、を備え、
   前記定着ローラは、駆動歯車に駆動される従動歯車を有し、
   前記従動歯車が前記駆動歯車から与えられる第３押圧力は、前記第１押圧力と前記第２押圧力の合力と逆方向の成分を含むことを特徴とする定着装置。
2. 前記第１押圧力は、前記第２押圧力よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記第１押圧力は、前記第２押圧力と前記第３押圧力の前記第２押圧力方向の成分との合力よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 前記定着ローラ、前記加圧部材および前記加熱部材は、直列に並ぶことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の定着装置。
5. 前記第３押圧力の方向は、前記第１押圧力と前記第２押圧力のうち大きい方と平行であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の定着装置。
6. 前記第１押圧部材は、前記加圧部材の両端部に対応して配置され、前記両端部を等しい押圧力で押圧し、
   前記第２押圧部材は、前記加熱部材の両端部に対応して配置され、前記両端部を等しい押圧力で押圧することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の定着装置。
7. 前記定着ローラは、前記軸受に支持されるローラ軸および記録シートに接するローラ本体を有し、
   前記ローラ軸は、中空の金属管であることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の定着装置。
8. 前記ローラ本体は、前記ローラ軸の外周に形成されたゴム層からなることを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
9. 前記軸受は、前記ローラ軸の外周を支持していることを特徴とする請求項７または請求項８に記載の定着装置。
10. 前記加熱部材は、ニップ部材と、前記ニップ部材と定着ローラに挟まれて回転するベルトを有することを特徴とする請求項１から請求項９のいずれか１項に記載の定着装置。
11. 前記加熱部材は、前記ニップ部材を加熱するヒータを有することを特徴とする請求項１０に記載の定着装置。
12. 前記加圧部材は、中実の金属棒からなり前記第１押圧部材に押圧される加圧ローラ軸と、前記加圧ローラ軸の外周に形成されたゴム層からなり記録シートに接する加圧ローラ本体を有することを特徴とする請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の定着装置。
13. 前記駆動歯車および前記従動歯車は、前記駆動歯車と前記従動歯車の軸間距離を規定するギヤプレートに支持されていることを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の定着装置。

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