JP2022114754A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱膨張の影響を実質的に緩和することが可能な定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置３０は、加熱ローラー３１と、加圧ローラー３２とを備える。加熱ローラー３１は、回転部材５０と、発熱部材４０と、支持部材６０とを有する。発熱部材４０は、ヒーター４１と、第１端子４２と、第２端子４３とを有する。ヒーター４１は、通電により発熱する。第１端子４２は、ヒーター４１の一端に接続されている。第２端子４３は、ヒーター４１の他端に接続されている。第１端子４２は、回転部材５０の長手方向Ｄにおいて回転部材５０の一端から突出して、長手方向Ｄに沿って移動できるように、支持部材６０に設けられたフック６１，６２に引っ掛けられている。第２端子４３は、長手方向Ｄにおいて回転部材５０の他端から突出して、長手方向Ｄに沿って移動できないように支持部材６０に固定されている。【選択図】図２

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。

特許文献１に記載の画像形成装置は、トナー像を記録媒体に定着させる定着装置を備える。定着装置は、加熱ローラーと、加圧ローラーとを備える。加熱ローラーは、回転部材と、発熱部材と、支持部材とを有する。回転部材の中に発熱部材が配置され、発熱部材の端部に接続された金属製端子がナットに対してビスで固定され、支持部材に形成されたガイド溝にナットが挿入される。回転部材の長手方向にナットが移動可能であることにより、各部の熱膨張の影響が緩和される。

特開平７－３１１５０７号公報

特許文献１に記載の画像形成装置では、ガイド溝の中でナットが回転力を受けると、ナットの移動が阻害される。その結果、熱膨張の影響で発熱部材の破損が生じるおそれがあった。

本発明は、熱膨張の影響を実質的に緩和することが可能な定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の定着装置は、加熱ローラーと、加圧ローラーとを備える。前記加熱ローラーは、トナー像が形成された記録媒体を加熱する。前記加圧ローラーは、前記加熱ローラーとの間で前記記録媒体を加圧する。前記加熱ローラーは、回転部材と、発熱部材と、支持部材とを有する。前記回転部材は、中空部を有して長手方向に沿った回転軸の周りに回転する。前記発熱部材は、前記中空部の中に挿入された状態で発熱する。前記支持部材は、前記回転部材と前記発熱部材とを支持する。前記発熱部材は、ヒーターと、第１端子と、第２端子とを有する。前記ヒーターは、通電により発熱する。前記第１端子は、前記ヒーターの一端に接続されている。前記第２端子は、前記ヒーターの他端に接続されている。前記第１端子は、前記長手方向において前記回転部材の一端から突出して、前記長手方向に沿って移動できるように、前記支持部材に設けられたフックに引っ掛けられている。前記第２端子は、前記長手方向において前記回転部材の他端から突出して、前記長手方向に沿って移動できないように前記支持部材に固定されている。

本発明の画像形成装置は、上記の定着装置と、画像形成部とを備える。前記画像形成部は、前記記録媒体に前記トナー像を形成する。前記定着装置は、前記トナー像を前記記録媒体に定着させる。

本発明によれば、熱膨張の影響を実質的に緩和することが可能な定着装置及び画像形成装置が提供される。

実施形態に係る画像形成装置の構造の一例を示す概略図である。 定着装置の一部を構成する加熱ローラーの全体構成を示す分解斜視図である。 加熱ローラーの全体構成を示す斜視図である。 加熱ローラーの第１端子側の端部構成を示す分解斜視図である。 加熱ローラーの第１端子側の端部構成を示す斜視図である。 加熱ローラーの第２端子側の端部構成を示す分解斜視図である。 加熱ローラーの第２端子側の端部構成を示す斜視図である。

本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。

図１を参照して、実施形態に係る画像形成装置１００について説明する。図１は、画像形成装置１００の構成の一例を示す概略図である。画像形成装置１００は、例えば、プリンターである。

図１に示されるように、画像形成装置１００は、給紙カセット１１と、給紙ローラー１２と、搬送路１３と、複数の搬送ローラー１３ａと、転写ローラー１４と、排出ローラー１６と、排出部１７と、画像形成部２０と、定着装置３０とを備える。複数の搬送ローラー１３ａはそれぞれ、搬送路１３に設けられている。

給紙カセット１１は、複数枚の記録媒体Ｐ（例えば、印刷用紙）を収容できる。給紙ローラー１２は、給紙カセット１１中の記録媒体Ｐを１枚ずつ搬送路１３に送り出す。搬送ローラー１３ａは、搬送路１３に送り出された記録媒体Ｐを画像形成部２０に向けて搬送する。

画像形成部２０は、記録媒体Ｐにトナー像を形成する。画像形成部２０は、感光体ドラム２１と、トナーコンテナ２２と、現像装置２３と、帯電装置２４と、露光装置２５と、クリーニング装置２６とを備える。

帯電装置２４は、放電によって感光体ドラム２１を所定の極性に均一に帯電させる。露光装置２５は、帯電した感光体ドラム２１にレーザー光を照射する。これにより、感光体ドラム２１の表面に静電潜像が形成される。

現像装置２３は、感光体ドラム２１の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する。トナーコンテナ２２は、現像装置２３へトナーを補給する。現像装置２３は、トナーコンテナ２２から補給されたトナーを感光体ドラム２１の表面に供給する。この結果、感光体ドラム２１の表面にトナー像が形成される。

転写ローラー１４は、感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する。トナー像が転写された記録媒体Ｐは、定着装置３０へ向けて搬送される。クリーニング装置２６は、感光体ドラム２１の表面上の残留トナーをクリーニングする。

定着装置３０は、トナー像を記録媒体Ｐに定着させる。定着装置３０は、加熱ローラー３１と、加圧ローラー３２とを備える。加熱ローラー３１及び加圧ローラー３２は、互いに対向して配置され、定着ニップを形成する。加熱ローラー３１は、トナー像が形成された記録媒体Ｐを加熱する。加圧ローラー３２は、加熱ローラー３１との間で記録媒体Ｐを加圧する。記録媒体Ｐは、定着ニップを通過することにより所定の定着温度で加熱されながら、加圧される。この結果、トナー像が記録媒体Ｐに定着する。

トナー像が定着された記録媒体Ｐは、搬送ローラー１３ａ及び排出ローラー１６によって、定着装置３０から排出部１７へ向けて搬送される。

次に、図２及び図３を参照して、定着装置３０の一部を構成する加熱ローラー３１について説明する。図２は、加熱ローラー３１の全体構成を示す分解斜視図である。図３は、加熱ローラー３１の全体構成を示す斜視図である。

図２及び図３に示されるように、加熱ローラー３１は、回転部材５０と、発熱部材４０と、支持部材６０とを有する。回転部材５０は、中空部を有して長手方向Ｄに沿った回転軸の周りに回転する。発熱部材４０は、回転部材５０の中空部の中に挿入された状態で発熱する。支持部材６０は、回転部材５０と発熱部材４０とを支持する。支持部材６０は、例えば、合成樹脂製である。

発熱部材４０は、ヒーター４１と、第１端子４２と、第２端子４３とを有する。ヒーター４１は、通電により発熱する。ヒーター４１は、例えば、ハロゲンヒーターである。第１端子４２は、ヒーター４１の一端に接続された金属製端子である。第１端子４２は、大きさの異なる２つの矩形板が互いに接続された形状を有し、厚み方向に貫通する孔４２ａを有する。第２端子４３は、ヒーター４１の他端に接続された金属製端子である。第２端子４３は、第１端子４２と同様の形状を有し、厚み方向に貫通する孔４３ａを有する。

ヒーター４１は、回転部材５０の長手方向Ｄに沿って延びる。図３に示されるように、第１端子４２は、長手方向Ｄにおいて回転部材５０の一端から突出して、長手方向Ｄに沿って移動できるように、支持部材６０に設けられた第１フック６１及び第２フック６２に引っ掛けられる。第２端子４３は、長手方向Ｄにおいて回転部材５０の他端から突出して、長手方向Ｄに沿って移動できないように支持部材６０に固定されている。

回転部材５０は、本体部５１と、第１ブッシュ５２と、第２ブッシュ５３とを有する。本体部５１は、外周面を有する管状体である。本体部５１は、アルミニウムのような導電性材料で構成される。本体部５１の外周面中央部には、離型層が形成されている。図３に示されるように、記録媒体Ｐが通過する領域を示す通紙領域Ｒは、離型層の形成領域に含まれる。第１ブッシュ５２は、長手方向Ｄにおいて第１端子４２の側で、本体部５１の外周面に篏合されている。第１ブッシュ５２は、第１すべり軸受の一部を構成する。第２ブッシュ５３は、長手方向Ｄにおいて第２端子４３の側で、本体部５１の外周面に篏合されている。第２ブッシュ５３は、第２すべり軸受の一部を構成する。第１ブッシュ５２は非導電性を、第２ブッシュ５３は導電性をそれぞれ有する。第１ブッシュ５２は絶縁性を有してもよい。

加熱ローラー３１は、加熱ローラー３１の表面温度を検知するための温度センサー９０を更に備える。温度センサー９０は、例えば、サーミスターである。温度センサー９０は、通紙領域Ｒの外側において、第２端子４３の近傍で支持部材６０に固定されている。

次に、図４及び図５を参照して、加熱ローラー３１の第１端子４２側の端部構成について詳細に説明する。図４は、加熱ローラー３１の第１端子４２側の端部構成を示す分解斜視図である。図５は、加熱ローラー３１の第１端子４２側の端部構成を示す斜視図である。

図４及び図５に示されるように、支持部材６０は、第１フック６１及び第２フック６２に加えて、第１平板部６３を有する。第１フック６１は、第１平板部６３から長手方向Ｄに交差する方向に沿って延びたうえ、第１平板部６３に対して平行に第１ブッシュ５２から離れる向きに延びる。第２フック６２もまた、第１平板部６３から長手方向Ｄに交差する方向に沿って延びたうえ、第１平板部６３に対して平行に第１ブッシュ５２から離れる向きに延びる。第１端子４２は、第１平板部６３の上に載置された状態で、第１フック６１及び第２フック６２に引っ掛けられる。その結果、第１端子４２は、第１平板部６３と第１フック６１及び第２フック６２との間に挟み込まれて、長手方向Ｄに沿って移動可能である。第１端子４２の孔４２ａは使用されない。

次に、図６及び図７を参照して、加熱ローラー３１の第２端子４３側の端部構成について詳細に説明する。図６は、加熱ローラー３１の第２端子４３側の端部構成を示す分解斜視図である。図７は、加熱ローラー３１の第２端子４３側の端部構成を示す斜視図である。

図６に示されるように、支持部材６０は、第１リブ７１、第２リブ７２、第３リブ７３、第２平板部７４、及び凹部７５を有する。第２端子４３は、第２平板部７４の上に載置され、第１リブ７１、第２リブ７２、及び第３リブ７３により長手方向Ｄに沿った移動が規制された状態で、ナット８１及びビス８２により固定される。詳細には、第２平板部７４に隣接して形成された凹部７５にナット８１が挿入され、第２端子４３の孔４３ａにビス８２が挿入される。ナット８１とビス８２とが緊密に螺合することによって、第２端子４３が固定される。

実施形態によれば、第１端子４２が長手方向Ｄに沿って移動できるので、熱膨張の影響を実質的に緩和することが可能な定着装置３０及び画像形成装置１００が提供される。

しかも、実施形態によれば、第１ブッシュ５２が非導電性又は絶縁性を有するので、第１フック６１及び第２フック６２が万一破損してもヒーター４１のスパーク故障が抑制される。

また、実施形態によれば、温度センサー９０が第２端子４３の近傍に固定される。したがって、温度センサー９０が第１端子４２の近傍に固定される場合に比較して長手方向Ｄにおけるヒーター４１に対する温度センサー９０の相対的な高い位置精度が確保されて、加熱ローラー３１の高精度の温度制御が達成される。

以上、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の個数等は、図面作成の都合から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

なお、実施形態では画像形成装置１００がプリンターであったが、これに限られない。画像形成装置１００は、例えば、複写機、プリンター、及びファクシミリの機能を兼ね備えた複合機であってもよい。

本発明は、定着装置及び画像形成装置の分野に利用可能である。

２０ 画像形成部
３０ 定着装置
３１ 加熱ローラー
３２ 加圧ローラー
４０ 発熱部材
４１ ヒーター
４２ 第１端子
４３ 第２端子
５０ 回転部材
５１ 本体部
５２ 第１ブッシュ
５３ 第２ブッシュ
６０ 支持部材
６１ 第１フック
６２ 第２フック
８１ ナット
８２ ビス
９０ 温度センサー
１００ 画像形成装置
Ｄ 長手方向
Ｐ 記録媒体
Ｒ 通紙領域

Claims (5)

1. トナー像が形成された記録媒体を加熱する加熱ローラーと、
   前記加熱ローラーとの間で前記記録媒体を加圧する加圧ローラーと
   を備え、
   前記加熱ローラーは、
   中空部を有して長手方向に沿った回転軸の周りに回転する回転部材と、
   前記中空部の中に挿入された状態で発熱する発熱部材と、
   前記回転部材と前記発熱部材とを支持する支持部材と
   を有し、
   前記発熱部材は、
   通電により発熱するヒーターと、
   前記ヒーターの一端に接続された第１端子と、
   前記ヒーターの他端に接続された第２端子と
   を有し、
   前記第１端子は、前記長手方向において前記回転部材の一端から突出して、前記長手方向に沿って移動できるように、前記支持部材に設けられたフックに引っ掛けられ、
   前記第２端子は、前記長手方向において前記回転部材の他端から突出して、前記長手方向に沿って移動できないように前記支持部材に固定された、定着装置。
2. 前記回転部材は、
   外周面を有する管状の本体部と、
   前記長手方向において前記第１端子の側で前記外周面に篏合された第１ブッシュと、
   前記長手方向において前記第２端子の側で前記外周面に篏合された第２ブッシュと
   を有し、
   前記第１ブッシュは非導電性を、前記第２ブッシュは導電性をそれぞれ有する、請求項１に記載の定着装置。
3. 前記加熱ローラーの表面温度を検知するための温度センサーを更に備え、
   前記温度センサーは、前記記録媒体が通過する領域を示す通紙領域の外側において、前記第２端子の近傍で前記支持部材に固定されている、請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
4. 前記ヒーターは、ハロゲンヒーターである、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. 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と、
   前記記録媒体に前記トナー像を形成する画像形成部と
   を備え、
   前記定着装置は前記トナー像を前記記録媒体に定着させる、画像形成装置。

Images