JP4687161B2 - 定着装置 - Google Patents
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Description
図5は特許文献1〜4に記載された定着装置の説明図で、図5Aは定着装置の加熱ロールと加圧ベルトとが圧接した状態の横断面図、図5Bは定着装置の加熱ロールと加圧ベルトとが離隔した状態の横断面図である。
図6は前記図5に示す加圧ベルトを支持する部材の横断面分解図である。
図7は前記図5、図6に示す加圧ベルトを支持する部材の縦断面分解図である。
図5において加熱ロールFhに圧接される加圧ベルトFpを回転可能に支持する加圧ベルト支持部材は、図5Aに示す位置(加熱ロールFhおよび加圧ベルトFpが圧接する位置)と、図5Bに示す位置(加熱ロールFhおよび加圧ベルトFpが離隔する位置)との間で移動可能である。
図6、図7において、ベルト支持フレーム7は、断面J型(図6参照)のフレーム本体8およびプレート9により構成される。プレート9は前記フレーム本体8に溶接されており、複数の脚部装着溝9c,9dが形成されている。前記脚部装着溝9c,9dには、後述する高剛性パッド22の脚部材22aが上方から下方に貫通する溝である。
フレーム本体8の中央部分8aの下面には、その長手方向(加熱ロールFhの軸方向)に沿ってフェルト等により構成されたオイル吸収部材11が接着されている。
前記ベルト支持フレーム7にはその短辺部分8bおよび長辺部分8cの外側面に、長手方向に沿ってそれぞれベルトガイド12および13(図5、図6参照)が装着されている。
前記ベルト支持フレーム7を構成するプレート9の上面にはばね支持部材17が支持されており、ばね支持部材17は、その長手方向(図6参照)に沿って間隔を置いて配置された複数のばね収容筒17aおよび2個のパッド支持部材装着孔17bを有している。前記複数のばね収容筒17aは下方に突出して形成されており、前記低摩擦シート16のばね収容筒貫通孔16aおよび前記プレート9のばね収容筒貫通孔9aを貫通して、ベルト支持フレーム7に装着されている。また、ばね支持部材17の上端部にはパッド支持部材ガイド面17c(図5、図6参照)が形成されている。
パッド受19は加圧ベルトFpの幅方向に沿って延びており、パッド受19の左側面19b(図5参照)は前記パッド支持部材ガイド面17cにより上下方向にガイドされている。
図5において、前記パッド受19の右側面(Y側面)には硬質の高剛性パッド(剥離用押圧部材)22が配置されている。
図7において高剛性パッド22はX軸方向に延びており、その下面には長手方向に所定の間隔を置いて下方に延びる複数の脚部材22aと2個の固定用脚部材22bとが設けられている。
図6において、高剛性パッド22は、その左側部(−Y側部分)に下側段部22d、上側段部22eが形成されている。下側段部22dは前記ベルト支持フレーム7のプレート9の上面と係合する部分であり、上側段部22eはパッド受19の右側上端と当接する部分である。上側段部22eはパッド受19およびそれに支持された定着パッド21の上方への移動を規制する定着パッド移動規制部材22eとして構成されている。また、高剛性パッド22の上端には平坦なベルト押圧面22fが形成されている。
その装着状態で高剛性パッド22のベルト押圧面22fをその長手方向の全長に渡って下方に押圧した場合、高剛性パッド22は、その前記高さ調節部22gがその長手方向に渡ってプレート9の上面に当接するように湾曲する。
その場合、高さ調節部22gはその長手方向の中央部が高く、両端部に行くに従って高さが低くなる。
前記定着パッド21を長期間使用しても、所望のニップ圧を得るため、特許文献1〜4記載の技術では、前記定着パッド21の裏面(加圧ベルトに接触する表面とは反対側の裏面)はパッド受19により支持し、前記パッド受19の裏面はコイルバネにより構成された複数のパッド押圧部材18により支持している。
前記符号5〜9,11〜13,16〜19,21,22で示された構成要素から加圧ベルト支持部材Sが構成される。
前記パッド押圧部材18を使用することにより、前記定着パッド21が劣化しても、複数のパッド押圧部材(コイルバネ)18の弾性力により所望のニップ圧が得られる。
特許文献1〜4記載の技術は複数のパッド押圧部材(コイルバネ)18を使用するので、前記複数のコイルバネを保持するためのバネ支持部材17等の部品も必要になり、構成が複雑になり、製作コストが高くなるという問題点がある。
前記高剛性パッド22は、パッド押圧部材(コイルバネ)18により加熱ロールFhに押圧する構成を採用しなくても、所定位置に固定支持することにより良好な定着ニップ圧を得ることが可能である。
その場合、断面J型のフレーム本体8に支持されている高剛性パッド22は、前記本体フレーム8が変形すると、前記シート剥離用凹部を適切に形成することができなくなるので、前記高剛性パッド22を支持する部材は、変形し難い高剛性を有する部材であることが好ましい。
本発明は前記事情に鑑み、次の記載内容(O01),(O02)を技術的課題とする。
(O01)加圧ベルトの裏面を支持する定着用押圧部材が劣化しても、ニップ圧が変化し難い、構成の簡単な定着装置を提供すること。
(O02)シート剥離用凹部を形成する高剛性パッドを支持するフレーム本体が変形しても、適切なシート剥離用凹部を形成できるようにすること。
なお、本発明を後述の実施例の符号と対応させて説明する理由は、本発明の理解を容易にするためであり、本発明の範囲を実施例に限定するためではない。
前記課題を解決するために第1発明の定着装置は、次の構成要件(A01),(A02),(A04)を備えたことを特徴とする。
(A01)互いに圧接する領域により定着領域(Q5)を形成し、前記定着領域(Q5)に進入した記録シートを挟持して記録シート搬送方向に回転する加熱ロール(Fh)およびエンドレスの加圧ベルト(Fp)、
(A02)前記エンドレスの加圧ベルト(Fp)の内部に配置され且つ加圧ベルト(Fp)の幅方向に延びるベルト支持フレーム(7)と、このベルト支持フレーム(7)により支持された押圧部材保持体(19)と、前記加圧ベルト(Fp)の裏面を加熱ロール(Fh)に向けて押圧する弾性を有する定着用押圧部材(21)と、前記定着用押圧部材(21)を支持し且つ前記押圧部材保持体(19)により支持される定着用押圧部材支持体(23)と、前記ベルト支持フレーム(7)に装着され且つ加圧ベルト(Fp)の内周面をガイドするベルトガイド(12,13)とを有し、前記加圧ベルト(Fp)を回転可能に支持するベルト支持部材(S)、
(A04)波状の薄板バネにより構成された前記定着用押圧部材支持体(23)。
前記構成要件(A01),(A02),(A04)を備えた第1発明の定着装置では、加熱ロール(Fh)およびエンドレスの加圧ベルト(Fp)は、互いに圧接する領域により定着領域(Q5)を形成し、前記定着領域(Q5)に進入した記録シートを挟持して記録シート搬送方向に回転する。
ベルト支持部材(S)は、前記エンドレスの加圧ベルト(Fp)の内部に配置され且つ加圧ベルト(Fp)の幅方向に延びるベルト支持フレーム(7)と、このベルト支持フレーム(7)により支持された押圧部材保持体(19)と、前記加圧ベルト(Fp)の裏面を加熱ロール(Fh)に向けて押圧する弾性を有する定着用押圧部材(21)と、前記定着用押圧部材(21)を支持し且つ前記押圧部材保持体(19)により支持される定着用押圧部材支持体(23)と、前記ベルト支持フレーム(7)に装着され且つ加圧ベルト(Fp)の内周面をガイドするベルトガイド(12,13)とを有し、前記加圧ベルト(Fp)を回転可能に支持する。
前記定着用押圧部材支持体(23)は、波状の薄板バネにより構成されている。
前記課題を解決するために第2発明の定着装置は、次の構成要件(A01),(A02),(A05)を備えたことを特徴とする。
(A01)互いに圧接する領域により定着領域(Q5)を形成し、前記定着領域(Q5)に進入した記録シートを挟持して記録シート搬送方向に回転する加熱ロール(Fh)およびエンドレスの加圧ベルト(Fp)、
(A02)前記エンドレスの加圧ベルト(Fp)の内部に配置され且つ加圧ベルト(Fp)の幅方向に延びるベルト支持フレーム(7)と、このベルト支持フレーム(7)により支持された押圧部材保持体(19)と、前記加圧ベルト(Fp)の裏面を加熱ロール(Fh)に向けて押圧する弾性を有する定着用押圧部材(21)と、前記定着用押圧部材(21)を支持し且つ前記押圧部材保持体(19)により支持される定着用押圧部材支持体(20)と、前記ベルト支持フレーム(7)に装着され且つ加圧ベルト(Fp)の内周面をガイドするベルトガイド(12,13)とを有し、前記加圧ベルト(Fp)を回転可能に支持するベルト支持部材(S)、
(A05)円弧状の薄板バネにより構成された前記定着用押圧部材支持体(24)。
前記構成要件(A01),(A02),(A05)を備えた第2発明の定着装置では、加熱ロール(Fh)およびエンドレスの加圧ベルト(Fp)は、互いに圧接する領域により定着領域(Q5)を形成し、前記定着領域(Q5)に進入した記録シートを挟持して記録シート搬送方向に回転する。
ベルト支持部材(S)は、前記エンドレスの加圧ベルト(Fp)の内部に配置され且つ加圧ベルト(Fp)の幅方向に延びるベルト支持フレーム(7)と、このベルト支持フレーム(7)により支持された押圧部材保持体(19)と、前記加圧ベルト(Fp)の裏面を加熱ロール(Fh)に向けて押圧する弾性を有する定着用押圧部材(21)と、前記定着用押圧部材(21)を支持し且つ前記押圧部材保持体(19)により支持される定着用押圧部材支持体(24)と、前記ベルト支持フレーム(7)に装着され且つ加圧ベルト(Fp)の内周面をガイドするベルトガイド(12,13)とを有し、前記加圧ベルト(Fp)を回転可能に支持する。
前記定着用押圧部材支持体(24)は、円弧状の薄板バネにより構成されている。
本発明の形態1の定着装置は、前記第1発明または第2発明の定着装置において、次の構成要件(A06)を備えたことを特徴とする。
(A06)前記定着用押圧部材(21)および前記定着用押圧部材支持体(20,23,24)が一体成形された前記定着用押圧部材(21+20,21+23,21+24)。
(本発明の形態1の作用)
前記構成要件(A06)を備えた本発明の形態1の定着装置では、前記定着用押圧部材(21+20,21+23,21+24)は、前記定着用押圧部材(21)および前記定着用押圧部材支持体(20,23,24)が一体成形されている。
本発明の形態2の定着装置は、前記第1発明、第2発明の定着装置、または本発明の形態1において、
前記ベルトガイド(12,13)が前記ベルト支持フレーム(7)と一体に構成されたことを特徴とする。
(本発明の形態2の作用)
前記構成要件を備えた本発明の形態2の定着装置では、ベルトガイド(12,13)が前記ベルト支持フレーム(7)と一体に構成されている。
(E01)加圧ベルトの裏面を支持する定着パッドが劣化しても、ニップ圧が変化し難い、構成の簡単な定着装置を提供することができる。
(E02)シート剥離用凹部を形成する高剛性パッドを支持するフレーム本体が変形しても、適切なシート剥離用凹部を形成することができる。
なお、以後の説明の理解を容易にするために、図面において、前後方向をX軸方向、左右方向をY軸方向、上下方向をZ軸方向とし、矢印X,−X,Y,−Y,Z,−Zで示す方向または示す側をそれぞれ、前方、後方、右方、左方、上方、下方、または、前側、後側、右側、左側、上側、下側とする。
また、図中、「○」の中に「・」が記載されたものは紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、「○」の中に「×」が記載されたものは紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。
図1A〜図1Cに示す本実施例1の定着装置の説明において、前記図5〜図7に示す従来の定着装置の構成要素に対応する構成要素には、前記図5〜図7で使用した符号と同一の符号を付して、その詳細な説明は省略する。
図1に示した本発明の定着装置の実施例1の構成は、下記の点で前記図5〜図7に示した従来の定着装置と相違しているが、その他の点では前記図5〜図7に示した従来の定着装置と略同様に構成されている。
したがって、この実施例1のベルト支持フレーム7を構成するプレート9には、前記従来技術の図5〜図7に示すばね収容筒貫通孔9aの代わりに、押圧部材保持体位置決め孔9a´が形成されている。
また、図1の加圧ベルト支持部材Sは、パッド受19の代わりに、押圧部材保持体29が設けられており、押圧部材保持体29の下面には前記プレート9´に形成された前記押圧部材保持体位置決め孔9a´に嵌合して位置決めされる下方突出部29aが形成されている。
高剛性の剥離用押圧部材22は、前記従来技術と同様に構成されており、上側段部22eは押圧部材保持体29の上端に支持されている。ベルト支持部材Sのその他の構成は前記図5〜図7の従来技術と同様で、前記符号5〜8,9´,11〜13,16,20〜22,29で示された構成要素から加圧ベルト支持部材Sが構成される。
この実施例1の加圧ロールFhと加圧ベルトFpとの圧接領域の圧力であるニップ圧は前記弾性部材製の定着用押圧部材21の弾性力により保持される。前記定着用押圧部材21を支持する定着用押圧部材支持体20は押圧部材保持体29よりも高剛性の材料により構成されるので、前記定着用押圧部材21が長期間の使用によりへたって、その弾性力が低下しても、前記ニップ圧の低下は最小限に抑えられる。したがって、長期間にわたって、適切なニップ圧を保持することが可能となる。すなわち、加圧ベルトの裏面を支持する定着用押圧部材が劣化しても、ニップ圧が変化し難い、構成の簡単な定着装置を提供することができる。
なお、この実施例1では定着用押圧部材支持体20と定着用押圧部材21とは別体に構成しているが、一体成形することが可能である。
図1Dは実施例2の定着用押圧部材支持体および定着用押圧部材の拡大図、図1Eは図1DのIE−IE線断面図である。
この実施例2の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。この実施例2は下記の点で前記実施例1と相違しているが、その他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
図1D、図1Eにおいて、実施例2の加圧ベルト支持部材Sは、前記実施例1の定着用押圧部材支持体20の代わりに、波状の薄板バネにより構成された弾性を有する定着用押圧部材支持体23が設けられている。したがって、実施例2の加圧ベルト支持部材Sは、符号5〜8,9´,11〜13,16,21〜23,29で示された構成要素からが構成される。
前記定着用押圧部材支持体23は、前記押圧部材保持体29よりも高剛性の材料により構成されている。
実施例2の作用は、前記実施例1の作用と同様で、加圧ベルトFpの裏面を支持する定着用押圧部材21が長期間の使用によりヘタって弾性力が劣化しても、高剛性材料製の定着用押圧部材支持体23の弾性力は低下し難い。このため、ニップ圧が変化し難い、構成の簡単な定着装置を提供することができる。
なお、この実施例2では定着用押圧部材支持体23と定着用押圧部材21とは別体に構成しているが、一体成形することが可能である。
図1Fは実施例3の定着用押圧部材支持体および定着用押圧部材の拡大図、図1Gは図1FのIG−IG線断面図である。
この実施例3の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。この実施例3は下記の点で前記実施例1と相違しているが、その他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
図1F、図1Gにおいて、実施例3の加圧ベルト支持部材Sは、前記実施例1の定着用押圧部材支持体20の代わりに、円弧状の薄板バネにより構成された弾性を有する定着用押圧部材支持体24が設けられている。したがって、実施例3の加圧ベルト支持部材Sは、符号5〜8,9´,11〜13,16,21,22,24,29で示された構成要素からが構成される。
前記定着用押圧部材支持体24は、前記押圧部材保持体29よりも高剛性の材料により構成されている。
実施例3の作用は、前記実施例1の作用と同様で、加圧ベルトFpの裏面を支持する定着用押圧部材21が長期間の使用によりヘタって弾性力が劣化しても、高剛性材料製の定着用押圧部材支持体24の弾性力は低下し難い。このため、ニップ圧が変化し難い、構成の簡単な定着装置を提供することができる。
なお、この実施例3では定着用押圧部材支持体24と定着用押圧部材21とは別体に構成しているが、一体成形することが可能である。
図2は、実施例4の加圧ベルトの横断面図である。
実施例4の説明において、前記実施例1の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。この実施例4は下記の点で前記実施例1と相違しているが、その他の点では前記実施例1と同様に構成されている。
図2において、実施例4のプレート9´の上面には、押圧部材保持体39および前記押圧部材保持体39より高剛性材料により構成された剥離用押圧部材支持体26が支持されている。前記剥離用押圧部材支持体26の上面には、剥離用押圧部材32が支持されている。前記剥離用押圧部材支持体26および剥離用押圧部材32は、前記フレーム本体8および前記プレート9´により位置決めされている。
実施例4の加圧ベルト支持部材Sは、符号5〜8,9´,11〜13,16,20,21,26,32,39で示された構成要素からが構成される。
実施例4の作用は、前記実施例1の作用と同様で、加圧ベルトFpの裏面を支持する定着用押圧部材21が劣化しても、ニップ圧が変化し難い、構成の簡単な定着装置を提供することができる。また、剥離用押圧部材32は、前記高剛性材料製の剥離用押圧部材支持体26により支持されているので、前記定着用押圧部材21との位置関係が一定に保持される。
図3は、実施例5の加圧ベルトの横断面図である。
この実施例5の説明において、前記実施例4の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。この実施例5は下記の点で前記実施例4と相違しているが、その他の点では前記実施例4と同様に構成されている。
図3において、実施例5のプレート9´には、押圧部材保持体49が支持されている。前記押圧部材保持体49には、前記押圧部材保持体49よりも高剛性材料製の剥離用押圧部材支持体42と兼用の定着用押圧部材支持体40が支持されている。前記定着用押圧部材支持体40の上面には、定着用押圧部材41と剥離用押圧部材42とが支持されている。前記剥離用押圧部材42は、前記フレーム本体8、押圧部材保持体49および定着用押圧部材42により位置決めされている。また、実施例5の加圧ベルト支持部材Sは、符号5〜8,9´,11〜13,16,40,41,42,49で示された構成要素からが構成される。
実施例5の作用は、前記実施例4の作用と同様で、加圧ベルトの裏面を支持する定着用押圧部材21が劣化しても、ニップ圧が変化し難い、構成の簡単な定着装置を提供することができる。また、前記定着用押圧部材41との位置関係が一定に保持される。
図4は、実施例6の加圧ベルトの横断面図である。
この実施例6の説明において、前記実施例5の構成要素に対応する構成要素には同一の符号を付して、その詳細な説明を省略する。この実施例6は下記の点で前記実施例5と相違しているが、その他の点では前記実施例5と同様に構成されている。
図4において、実施例5のプレート9″の上面には、押圧部材保持体59が支持されている。前記押圧部材保持体59には、前記押圧部材保持体59より高剛性材料により構成された定着用押圧部材支持体50が支持されている。前記定着用押圧部材支持体50の上面には、定着用押圧部材51が支持されている。すなわち、実施例6では、前記実施例5の剥離用押圧部材42が省略されている。実施例6の加圧ベルト支持部材Sは、符号5〜8,9″,11〜13,16,50,51,59で示された構成要素からが構成される。
実施例6は、定着用押圧部材51が高剛性材料製の定着用押圧部材支持体50に支持されているので、前記実施例5と同様に、加圧ベルトFpの裏面を支持する定着用押圧部材51が劣化しても、ニップ圧が変化し難い、構成の簡単な定着装置を提供することができる。
以上、本発明の実施例を詳述したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内で、種々の変更を行うことが可能である。本発明の変更例を下記に例示する。
(H01)本発明の定着装置は、電子写真方式のプリンタ、複写機、FAX、複合機等の定着装置に使用可能である。
(H02)実施例5において、定着用押圧部材と剥離用押圧部材とを一体的に成形したり、定着用押圧部材、剥離用押圧部材および押圧部材保持体を一体的に成形したりすることが可能である。
(H03)前記各実施例において、ベルトガイド12,13とベルト支持フレーム7とを別部材により構成したが、一体に構成することも可能である。
Claims (4)
- 次の構成要件(A01),(A02),(A04)を備えた定着装置、
(A01)互いに圧接する領域により定着領域を形成し、前記定着領域に進入した記録シートを挟持して記録シート搬送方向に回転する加熱ロールおよびエンドレスの加圧ベルト、
(A02)前記エンドレスの加圧ベルトの内部に配置され且つ加圧ベルトの幅方向に延びるベルト支持フレームと、このベルト支持フレームにより支持された押圧部材保持体と、前記加圧ベルトの裏面を加熱ロールに向けて押圧する弾性を有する定着用押圧部材と、前記定着用押圧部材を支持し且つ前記押圧部材保持体により支持される定着用押圧部材支持体と、前記ベルト支持フレームに装着され且つ加圧ベルトの内周面をガイドするベルトガイドとを有し、前記加圧ベルトを回転可能に支持するベルト支持部材、
(A04)波状の薄板バネにより構成された前記定着用押圧部材支持体。 - 次の構成要件(A01),(A02),(A05)を備えた定着装置、
(A01)互いに圧接する領域により定着領域を形成し、前記定着領域に進入した記録シートを挟持して記録シート搬送方向に回転する加熱ロールおよびエンドレスの加圧ベルト、
(A02)前記エンドレスの加圧ベルトの内部に配置され且つ加圧ベルトの幅方向に延びるベルト支持フレームと、このベルト支持フレームにより支持された押圧部材保持体と、前記加圧ベルトの裏面を加熱ロールに向けて押圧する弾性を有する定着用押圧部材と、前記定着用押圧部材を支持し且つ前記押圧部材保持体により支持される定着用押圧部材支持体と、前記ベルト支持フレームに装着され且つ加圧ベルトの内周面をガイドするベルトガイドとを有し、前記加圧ベルトを回転可能に支持するベルト支持部材、
(A05)円弧状の薄板バネにより構成された前記定着用押圧部材支持体。 - 次の構成要件(A06)を備えた請求項1または2に記載の定着装置、
(A06)前記定着用押圧部材および前記定着用押圧部材支持体が一体成形された前記定着用押圧部材。 - 前記ベルトガイドが前記ベルト支持フレームと一体に構成されたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の定着装置。
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