JP3258425B2

JP3258425B2 - 熱ローラ定着装置

Info

Publication number: JP3258425B2
Application number: JP08422193A
Authority: JP
Inventors: 元一安井; 泰久加藤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1993-04-12
Filing date: 1993-04-12
Publication date: 2002-02-18
Anticipated expiration: 2017-02-18
Also published as: JPH06318003A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、プリンタ等に
利用される熱ローラ定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、この種の熱ローラ定着装置は図
１２に示すように、ヒータ１を内蔵した定着ローラ２
と、加圧レバー３によりこの定着ローラ２側に加圧接触
させた加圧ローラ４とのローラ対により構成され、転写
部（図示せず）側から搬送されてくる未定着トナー像５
を有するシート６を入口ガイド７ａ，７ｂでガイドしつ
つこれらのローラ２，４間のニップ部に通すことによ
り、熱溶融定着させるように構成されている。定着後の
シート６は定着ローラ２表面に先端が接するように回動
自在に配設された分離爪８により定着ローラ２から分離
されつつ、排紙ガイド９ａ，９ｂでガイドされ、一対の
排紙ローラ１０により排紙トレイ（図示せず）等へ排紙
される。

【０００３】ここに、このような熱ローラ定着装置は、
装置本体の後面駆動側と前面パネル側とも、前後の定着
側板に定着ローラ２と加圧ローラ４とを取付ける構造と
されている。このため、これらのローラ対のセットに際
しては、ローラの一端を後側の定着側板の穴に入れてか
らスライドさせ、他端を前側の定着側板にセットしなけ
ればならず、定着装置に関するセット性、サービス性が
悪いものとなっている。

【０００４】このような点を考慮しつつ、定着装置等を
構成する枠体をプラスチックス化することで、コストダ
ウン及び組付性の向上を図り、サービス性を向上させる
ため、定着装置を定着ローラ２側と加圧ローラ４側とで
上下２分割構造とすることが考えられ、既に実用化され
つつある。

【０００５】この場合、２分割構造の概要としては、例
えば図１３（ａ）に示すように定着ローラ２側はこのロ
ーラを落し込みにより回動自在に保持する定着フレーム
１１を主体に定着側ユニットとして構成され（もちろ
ん、この定着フレーム１１は裏返してセットされるた
め、定着ローラ２が落下しない構造で支持する）、加圧
ローラ４側もこのローラを落し込みにより回動自在に保
持する加圧フレーム１２を主体に加圧側ユニットとして
構成され、両者をねじ等により締結することにより定着
装置として一体化される。このような方式によれば、何
れのローラ２，４に関しても各々のフレーム１１，１２
に落し込みにより容易にセットできる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところが、定着装置に
おいて、定着側ユニット、加圧側ユニットとして別ユニ
ットを持つことは、装置本体と定着ローラ２及び加圧ロ
ーラ４との間の位置精度やローラ２，４間の平行度を出
しにくくなる。この結果、ユニットの位置決めを誤る
と、皺、紙詰り、ジター等のトラブル発生の原因とな
り、好ましくない。また、装置本体側・定着装置間の電
気的接続を確保するためのコネクタと、定着ローラ２に
内蔵されたヒータ１との間のハーネス処理等について何
ら考慮されておらず、定着ローラの交換に手間のかかる
ものであり、サービス性が十分に向上しているとはいえ
ないものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、ヒータを内蔵した定着ローラと、この定着ローラに
対して回動自在に圧接させた加圧ローラとを備え、前記
両ローラにより形成されるニップ部で未定着トナー像を
シート上に熱溶融定着させる熱ローラ定着装置におい
て、装置本体における前記定着ローラの軸方向の一方側
となる駆動側及び前記定着ローラの軸方向の他方側とな
る前面パネル側に対する位置決め手段を有して前記定着
ローラを回転自在に支持するとともに前記定着ローラの
回転中心から一方が開放された第１構造体に、前記ヒー
タを支持する支持部材と、前記定着ローラの表面温度を
検知する検知素子と、前記定着ローラの過昇温を防止す
る安全素子と、前記装置本体側との電気的接続を確保す
るコネクタと、このコネクタと前記ヒータとの間を電気
的に接続するハーネスと、前記コネクタと前記ヒータと
前記安全素子とを電気的に接続するハーネスと、前記コ
ネクタと前記検知素子とを電気的に接続する接続手段と
を取付けた定着ローラユニットを設け、前記加圧ローラ
を回転自在かつ前記定着ローラ側に向けて移動自在に支
持するとともに一方が開放された第２構造体に前記加圧
ローラを前記定着ローラ側に押圧させる加圧手段を取付
けた加圧ローラユニットを設け、前記第１構造体を前記
第２構造体上に締結して一体化した。

【０００８】ここに、第１構造体と第２構造体との関係
につき、請求項２記載の発明では、第１構造体の曲げ強
度を第２構造体の曲げ強度よりも大きくし、請求項３記
載の発明では、第１構造体の平均肉厚を第２構造体の平
均肉厚よりも厚くし、請求項４記載の発明では、第２構
造体の耐熱温度を第１構造体の耐熱温度よりも低くし
た。

【０００９】

【作用】請求項１記載の発明においては、定着ローラ側
と加圧ローラ側との２分割構造に関して、定着機能の主
要をなす定着ローラユニット側の第１構造体にのみ装置
本体との間の位置決めを行う位置決め手段を設けている
ので、装置本体と定着ローラとの位置精度を確実に出す
ことができ、加圧ローラ側に関してはこのような定着ロ
ーラ側に対して従動的に位置決めさせればよく、両ロー
ラ間の平行度を確保して、皺やジャム等の発生の少ない
定着搬送が可能となる。また、分割構造において、装置
本体側との電気的接続を確保するためのコネクタやヒー
タとコネクタとの間を電気的に接続するハーネス等を含
めて主要な構成要素が第１構造体に集約されているの
で、取扱い性がよく、サービス性も向上するものとな
る。

【００１０】ここに、第１構造体と第２構造体との関係
につき、請求項２記載の発明においては第１構造体側の
曲げ強度を大きくし、請求項３記載の発明においては第
１構造体側の平均肉厚を厚くしているので、第１構造体
と第２構造体との締結において、寸法精度のバラツキが
あっても少なくとも第１構造体側には歪みなどを生ずる
ことがなく、よって、この第１構造体に支持された定着
ローラと装置本体側との位置精度は常に維持でき、皺、
ジャム等の発生が極力抑制された定着機能を発揮させる
ことができる。また、請求項４記載の発明においては、
第２構造体側の耐熱温度を第１構造体側の耐熱温度より
も低くしたので、高温となる定着ローラを支持する第１
構造体側についてのみ特に耐熱性を考慮すればよく、第
２構造体側は比較的安価なものを使用できることにな
り、機能を損なうことなく、コストダウンを図れる。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例を図１ないし図９に基づい
て説明する。まず、２分割構造の熱ローラ定着装置は、
図２に示すように、ヒータ２１が内蔵されて時計方向に
回転駆動される定着ローラ２２と、この定着ローラ２２
の直下に位置して後述する加圧機構により前記定着ロー
ラ２２に圧接されて反時計方向に従動回転する加圧ロー
ラ２３とのローラ対を主体として構成されている。ここ
に、前記定着ローラ２２の周囲にはローラ２２，２３間
のニップ部よりも下流側に位置させて定着後のシート巻
付きを防止するための分離爪２４が設けられている。ま
た、前記定着ローラ２２の外周面に接してその表面温度
を検知するための検知素子としてサーミスタ２５が設け
られ、その温度情報が定着ローラ２２の温度制御に供さ
れるように構成されている。さらに、その近傍には、前
記定着ローラ２２（従って、ヒータ２１）の過昇温を防
止するための安全素子、ここでは、温度ヒューズ２６が
設けられている。

【００１２】このような定着装置構成要素に関し、本実
施例では、フレーム枠形状の第１構造体２７を利用して
前記定着ローラ２２、分離爪２４、サーミスタ２５及び
温度ヒューズ２６が取付け支持され、定着ローラユニッ
ト２８が構成されている。一方、フレーム枠形状の第２
構造体２９を利用して残りの加圧ローラ２３及びその加
圧機構が取付け支持され、加圧ローラユニット３０が構
成されている。これらの第１，２構造体２７，２９は後
述するように、ねじにより締結されて一体化されるもの
である。

【００１３】ここに、定着ローラユニット２８側の構成
について図１及び図３を参照して説明する。まず、第１
構造体２７は定着ローラ２２以上の長さを有する耐熱性
樹脂製のもので、その長手方向の両端付近にはこの定着
ローラ２２の径小端部を落し込みにより回動自在に保持
する略Ｕ字形状の凹部２７ａが形成されている。また、
前記定着ローラ２２の径小端部にはベアリング３１及び
抜止めリング３２が取付けられ、かつ、一端側について
は図示しない駆動系にアイドルギヤ３３を介して連結さ
れる駆動ギヤ３４が取付けられている。前記アイドルギ
ヤ３３はピン３５により第１構造体２７の端板に取付け
られている。また、前記定着ローラ２２内に内蔵された
ヒータ２１の両端を支持する略Ｖ字形状の凹部３６ａが
形成されたヒータ支持板（支持部材）３６がねじにより
第１構造体２７の天井面の取付けボス２７ｂに取付けら
れ、さらに、前記凹部３６ａと対をなして前記ヒータ２
１の端部を挾み込む略Ｖ字形状の凹部３８ａが形成され
たヒータ押え板（支持部材）３８がねじにより前記ヒー
タ支持板３６に取付けられている。

【００１４】また、前記分離爪２４は定着ローラ２２の
軸方向に数個配設されるものであり、断面略Ｌ字形状に
形成されたブラケット３９の切り起し片３９ａを利用し
て回動自在に支持され、ブラケット３９をねじにより第
１構造体２７の天井面の取付けボス２７ｃに取付けるこ
とにより、定着ローラユニット２８側に一体化される。
ここに、各分離爪２４・ブラケット３９間には分離爪２
４先端を定着ローラ２２側に付勢するためのばね４０が
係止されている。

【００１５】さらに、前記サーミスタ２５と温度ヒュー
ズ２６とは電気的接続を確保するためのハーネスととも
に、前記第１構造体２７の天井面に取付けられている。
まず、後面側の前記ヒータ支持板３６にはコネクタ４１
をねじ止め保持するための開口部３６ｂが形成されてい
る。このコネクタ４１及びソケット付き接続線（図示せ
ず）により前記ヒータ２１の一端が装置本体側に電気的
に接続されている。また、このコネクタ４１を介してヒ
ータ２１の他端を電気的に接続するためのソケット付き
接続線４２ｂが設けられている。ここに、このソケット
付き接続線４２ｂとヒータ２１の他端との間には前記温
度ヒューズ２６を介在させた２つのハーネス４３ａ，４
３ｂとソケット付き接続線４２ｃとが介在されている。
これらのハーネス４３ａ，４３ｂは適宜屈曲された短冊
形状のもので、ねじにより第１構造体２７の天井面の取
付けボス２７ｅ，２７ｆ等に取付けられるもので、これ
らのハーネス４３ａ，４３ｂ間に定着ローラ２２周囲の
所定位置に位置するように保持部２７ｇに保持された温
度ヒューズ２６が電気的に接続されつつ固定されてい
る。ソケット付き接続線４２ｃはハーネス４３ｂの他端
とヒータ２１の他端との間を電気的に接続するものであ
る。さらに、前記サーミスタ２５は板ばね構造のサーミ
スタ支持体４４を介してねじにより第１構造体２７の天
井面に取付けられ、ソケット付き接続線（接続手段）４
５により前記コネクタ４１を介して装置本体側に電気的
に接続されている。

【００１６】また、前記第１構造体２７の下端には入口
ガイド２７ｉが屈曲形成されている。さらに、第２構造
体２９側とねじ止めにより一体化締結させるための締結
片２７ｊが第１構造体２７の下端４隅に形成されてい
る。

【００１７】ついで、加圧ローラユニット３０側の構成
について図４及び図５を参照して説明する。まず、第２
構造体２９は加圧ローラ２３と同等の長さを有する耐熱
性樹脂製のもので、その長手方向の端板には前記加圧ロ
ーラ２３の径小端部に取付けたベアリング５１を落し込
みにより回動自在かつ上下方向移動自在に保持する凹部
２９ａが形成されている。前記第２構造体２９の端板外
面には段付きねじ５２が取付けられ、この段付きねじ５
２を回動支点として回動自在な加圧レバー（加圧手段）
５３が設けられている。この加圧レバー５３は前記加圧
ローラ２３（ベアリング５１）の下部に位置するもの
で、第２構造体２９の係止片２９ｂとの間に係止させた
ばね５４により前記加圧ローラ２３を前記定着ローラ２
２側に付勢するように構成されている。また、前記第２
構造体２９には入口ガイド５５がねじにより取付けら
れ、加圧ローラ２３の一端にはノブ５６が取付けられて
いる。さらに、前記第２構造体２９の上端４隅には前記
締結片２７ｊに対応する締結部２９ｃが形成されてい
る。

【００１８】なお、一対の排紙ローラ５７、出口ガイド
５８等は、図２に示すように、排紙側カバー５９によっ
て、第２構造体２９を介して取付け支持される。

【００１９】つまり、本実施例の分割構造においては、
加圧ローラユニット３０側では第２構造体２９に加圧ロ
ーラ２３及び加圧レバー５３を取付けた程度の構成であ
り、電気的接続系を含め大半の構成要素は定着ローラユ
ニット２８の第１構造体２７に集約されている。

【００２０】また、本実施例では、このような２分割構
造において、装置本体に対する位置決め手段が前記定着
ローラユニット２８（第１構造体２７）側にのみ設けら
れている。即ち、図６に示すように、装置本体の駆動側
（奥側）に設けられた２つの位置決め穴（図示せず）に
嵌合する２つの位置決めピン（位置決め手段）６１ａ，
６１ｂと、装置本体の前面パネル６２（図７参照）に取
付けられた２つの位置決めピン６３ａ，６３ｂに嵌合す
る２つの位置決め穴６４ａ，６４ｂとが、第１構造体２
７と一体化されて設けられている。６５は、前面パネル
６２に形成された定着装置挿入用の開口である。

【００２１】ここで、これらの位置決め手段について、
より詳細に説明する。まず、位置決めピン６１ａ，６１
ｂは第１構造体２７のコネクタ４１側の端板に取付けら
れたもので、その配設個所は、定着ローラ２２の中心を
通る垂直線を挾む両側に離間した位置であるとともに、
図８に示すように、前記定着ローラ２２の中心を通る水
平線上の位置とされている。一方、位置決め穴６４ａ，
６４ｂは第１構造体２７の天井上に取付けた位置決め片
を利用して形成したもので、その個所は、定着ローラ２
２の中心を通る垂直線を挾む両側で、できる限り離間し
た位置とされている。また、相互間の関係について説明
すると、図８に示すように、駆動側に位置する位置決め
ピン６１ａ，６１ｂ間を結ぶ線Ａと、前面パネル６２側
に位置する位置決め穴６４ａ，６４ｂ間を結ぶ線Ｂと
は、平行（又は、略平行）に設定されている。さらに、
平面的に見て、図９に示すように、位置決めピン６１ａ
と位置決め穴６４ａとを結ぶ線Ｃと、位置決めピン６１
ｂと位置決め穴６４ｂとを結ぶ線Ｄとも、平行（又は、
略平行）に設定されている。

【００２２】このように、本実施例によれば、分割構造
において、定着ローラユニット２８側のみで装置本体に
対する位置決めを行うので、定着ローラ２２と装置本体
との位置精度を確実に出すことができる。これは、定着
機能が定着ローラ２２側に集中しており、定着駆動もこ
の定着ローラ２２側で行うからである。よって、定着ロ
ーラ２２と装置本体との関係では、皺、ジャム等の発生
は抑制される。また、加圧ローラ２３側については、定
着ローラユニット２８と加圧ローラユニット３０との締
結関係において、定着ローラ２２に対して従動的に位置
決めされればよいものとなる。

【００２３】このような観点から、第１構造体２７と第
２構造体２９との関係において、その曲げ強度、樹脂の
平均肉厚及び耐熱温度は、何れも第１構造体２７のほう
が第２構造体２９よりも優るものとされている。即ち、
第１構造体２７と第２構造体２９とを締結した際、両者
の寸法精度のバラツキから何れかに歪みが生じ得るが、
第１構造体２７のほうが平均肉厚が厚く、また、曲げ強
度が大きいので、少なくとも第１構造体２７側には歪み
を生ずることがなく、装置本体との位置精度を維持でき
るものとなる。つまり、第２構造体２９側に歪みが発生
するようなことがあっても、第１構造体２７側に歪みを
生ずる場合よりも弊害は小さいものとなる。また、第１
構造体２７側は高温となる定着ローラ２２を扱うため、
耐熱温度の高い耐熱性樹脂であることが要求されるが、
第２構造体２９側は直接的に定着ローラ２２を保持する
ものではないので、第１構造体２７ほどには耐熱性が要
求されないので、耐熱温度の低めの、より安い樹脂製と
することができ、コストダウンを図れる。

【００２４】また、本実施例においては、例えば位置決
めピン６１ａ，６１ｂに関して、図８に示したように、
定着ローラ２２を挾んで両側に位置するとともに、その
直径上（中心を通る水平線上）に位置して極力離間配置
されているので、定着ローラ２２が回転駆動されてもモ
ーメントがかかるようなことがなく、かつ、振動を発生
することもなく、装置本体との間で位置精度を維持でき
るものとなる。また、位置決め穴６４ａ，６４ｂ側につ
いても、本来的には、位置決めピン６１ａ，６１ｂと同
じく、定着ローラ２２を挾んでその直径上の両側位置
（従って、前後方向に見て位置決めピン６１ａ，６１ｂ
と同一位置）に配設させるのが理想的であるが、レイア
ウト等の関係で同一位置に配設できない点を考慮した場
合には、本実施例のように、線Ａ，Ｂが平行となるよう
な位置関係、ないしは線Ｃ，Ｄが平行となるような位置
関係で、位置決め手段を設ければ、ねじれ等の力が作用
することなく、常に、定着ローラ２２と装置本体との位
置精度を維持でき、かつ、定着ローラ２２が回転しても
振動が発生しないものとなる。

【００２５】なお、図１０に示すように、定着ローラ２
２表面に接してその表面をクリーニングするクリーニン
グフェルト６５等のクリーニング手段を備えたタイプの
ものでも、このクリーニングフェルト６５を板ばね状の
支持部材６６を介して第１構造体２７の天井面に取付
け、定着ローラユニット２８を構成するようにするのが
よい。また、図１１に示すように、定着ローラ２２表面
に接してその表面に離型剤を塗布するオイル塗布ローラ
６７を備えたタイプのものでも、このオイル塗布ローラ
６７を支持部材６８を介して第１構造体２７の天井面に
取付け、定着ローラユニット２８を構成するようにする
のがよい。

【００２６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、定着ロー
ラ側と加圧ローラ側との２分割構造に関して、定着機能
の主要をなす定着ローラユニット側の第１構造体にのみ
装置本体との間の位置決めを行う位置決め手段を設けた
ので、装置本体と定着ローラとの位置精度を確実に出す
ことができ、加圧ローラ側に関してはこのような定着ロ
ーラ側に対して従動的に位置決めさせればよく、両ロー
ラ間の平行度を確保して、皺やジャム等の発生の少ない
定着搬送が可能となり、同時に、定着ローラユニットと
加圧ローラユニットとの分割構造において、装置本体側
との電気的接続を確保するためのコネクタやヒータとコ
ネクタとの間を電気的に接続するハーネス等を含めて主
要な構成要素を定着ローラユニット側の第１構造体に集
約させたので、取扱い性がよく、サービス性も向上させ
ることができる。

【００２７】ここに、第１構造体と第２構造体との関係
につき、請求項２記載の発明によれば第１構造体側の曲
げ強度を大きくし、請求項３記載の発明によれば第１構
造体側の平均肉厚を厚くしたので、第１構造体と第２構
造体との締結において、寸法精度のバラツキがあっても
少なくとも第１構造体側には歪みなどを生ずることがな
く、よって、この第１構造体に支持された定着ローラと
装置本体側との位置精度を常に維持でき、皺、ジャム等
の発生を極力抑制させた定着機能の発揮が可能となり、
また、請求項４記載の発明によれば、第２構造体側の耐
熱温度を第１構造体側の耐熱温度よりも低くしたので、
高温となる定着ローラを支持する第１構造体側について
のみ特に耐熱性を考慮すればよく、第２構造体側は比較
的安価なものを使用できることになり、機能を損なうこ
となく、コストダウンを図れるものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す定着ローラユニットの
分解斜視図である。

【図２】定着装置の構造を示す縦断正面図である。

【図３】その組立て状態の概略底面図である。

【図４】加圧ローラユニットの分解斜視図である。

【図５】その組立て状態の概略正面図である。

【図６】定着装置を示す概略斜視図である。

【図７】装置本体への取付けを示す概略斜視図である。

【図８】定着ローラユニットの概略背面図である。

【図９】定着ローラユニットの概略平面図である。

【図１０】変形例の定着装置の構造を示す縦断正面図で
ある。

【図１１】異なる変形例の定着装置の構造を示す縦断正
面図である。

【図１２】一般的な定着装置の構造を示す縦断正面図で
ある。

【図１３】その分割構造の概略を示す分解斜視図であ
る。

【符号の説明】

２１ヒータ２２定着ローラ２３加圧ローラ２５検知素子２６安全素子２７第１構造体２８定着ローラユニット２９第２構造体３０加圧ローラユニット３６，３８支持部材４１コネクタ４３ａ〜４３ｃハーネス４５接続手段５３加圧手段６１ａ，６１ｂ位置決め手段６４ａ，６４ｂ位置決め手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−257886（ＪＰ，Ａ) 特開平３−249682（ＪＰ，Ａ) 特開平４−335687（ＪＰ，Ａ) 特開平４−93874（ＪＰ，Ａ) 実開平３−60370（ＪＰ，Ｕ) 実開平２−3563（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/20 G03G 15/00 550 G03G 15/20 G03G 21/16 - 21/18

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ヒータを内蔵した定着ローラと、この定
着ローラに対して回動自在に圧接させた加圧ローラとを
備え、前記両ローラにより形成されるニップ部で未定着
トナー像をシート上に熱溶融定着させる熱ローラ定着装
置において、装置本体における前記定着ローラの軸方向
の一方側となる駆動側及び前記定着ローラの軸方向の他
方側となる前面パネル側に対する位置決め手段を有して
前記定着ローラを回転自在に支持するとともに前記定着
ローラの回転中心から一方が開放された第１構造体に、
前記ヒータを支持する支持部材と、前記定着ローラの表
面温度を検知する検知素子と、前記定着ローラの過昇温
を防止する安全素子と、前記装置本体側との電気的接続
を確保するコネクタと、このコネクタと前記ヒータとの
間を電気的に接続するハーネスと、前記コネクタと前記
ヒータと前記安全素子とを電気的に接続するハーネス
と、前記コネクタと前記検知素子とを電気的に接続する
接続手段とを取付けた定着ローラユニットを設け、前記
加圧ローラを回転自在かつ前記定着ローラ側に向けて移
動自在に支持するとともに一方が開放された第２構造体
に前記加圧ローラを前記定着ローラ側に押圧させる加圧
手段を取付けた加圧ローラユニットを設け、前記第１構
造体を前記第２構造体上に締結して一体化したことを特
徴とする熱ローラ定着装置。
【請求項２】第１構造体の曲げ強度を第２構造体の曲
げ強度よりも大きくしたことを特徴とする請求項１記載
の熱ローラ定着装置。
【請求項３】第１構造体の平均肉厚を第２構造体の平
均肉厚よりも厚くしたことを特徴とする請求項１又は２
記載の熱ローラ定着装置。
【請求項４】第２構造体の耐熱温度を第１構造体の耐
熱温度よりも低くしたことを特徴とする請求項１，２又
は３記載の熱ローラ定着装置。