JP5171229B2

JP5171229B2 - 画像加熱装置

Info

Publication number: JP5171229B2
Application number: JP2007308161A
Authority: JP
Inventors: 昌弘 ▲高▼橋
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2007-11-29
Filing date: 2007-11-29
Publication date: 2013-03-27
Anticipated expiration: 2027-11-29
Also published as: JP2009133935A

Description

本発明は、加熱部材と加圧部材を用いて記録材の画像を加熱する画像加熱装置に関し、特に加熱部材と加圧部材が開閉可能な上下二つのユニットに別々に設けられた画像加熱装置に関するものである。

従来、複写機、プリンタ等の画像形成装置に用いられ、記録材上の画像を加熱する画像加熱装置としては、加熱ローラと加圧ローラを用いて、記録材上の画像を加熱定着する定着装置が知られている。この定着装置の中には、各ローラの清掃や、ローラに巻き付いた記録材の処理等のメンテナンスのために、開閉可能な上下二つのユニットに加熱ローラと加圧ローラとを別個に設け、必要に応じて二つのユニットを開閉するように構成されたものがある。

前述の定着装置において、加熱ローラは、加熱ローラの同軸上に配設したベアリングをベアリング保持部材によって保持固定することで、定着装置の上方の上ユニットに回転可能に支持されている。

このような定着装置では、加熱ローラの外周面の傷や耐久劣化によって定着性能が低下した場合には、加熱ローラの交換を行う必要がある。この加熱ローラは芯金のみを再利用しているが、前述したように加熱ローラは上ユニットに固定されており取り外しが困難なため、分解時に芯金に傷が付くおそれがある。

そこで、特許文献１のように、加熱ローラの芯金に傷を付けずに容易に取り出すことを目的とした定着装置が提案されている。特許文献１の定着装置では、上ユニットの嵌合開口部に加熱ローラのベアリングを嵌合させ、さらに上ユニットに対して一端を支持させ、他端を取り外し自在に係合させたベアリング保持部材としての棒状の弾性部材により、前記ベアリングを保持している。

特開平８−０４４２３６号公報（図１，図２）

しかしながら、上記従来の構成では、以下のような問題があった。

通常、加熱ローラの交換作業を行う際、それまで稼動状態であった画像形成装置を停止させて取り外し作業を行うが、その作業時に加熱ローラが十分に冷えていない場合がある。そのため、加熱ローラの取り外し作業時に耐熱の手袋を用いるなど、熱対策を施した状態で作業をする必要があり、その作業性が損なわれるという問題がある。あるいは、加熱ローラが十分に冷えるまで待ってから取り外し作業を行う必要があり、加熱ローラの交換に要する時間が実際の作業時間よりも多くかかってしまうという問題がある。

そこで、本発明の目的は、加熱ローラに直接触れることなく、より簡単に加熱ローラの交換作業を行うことができる画像加熱装置を提供することである。

上記目的を達成するための本発明は、上ユニットが有する加熱部材と、前記上ユニットを開閉可能に支持する下ユニットが有する加圧部材とを用いて、記録材の画像を加熱する画像加熱装置であって、前記加熱部材と同軸上に設けられ、前記加熱部材を回転可能に支持する軸受部材と、前記上ユニットに設けられ、前記軸受部材を前記上ユニットに対して着脱可能に保持する保持手段と、を有し、前記保持手段は、前記軸受部材に当接して前記軸受部材を前記上ユニットに保持する保持部材であって、前記加圧部材との圧接部側が開放された、前記軸受部材を着脱するための開口部が設けられた保持部材と、前記保持部材と共に前記軸受部材に当接して前記軸受部材を前記上ユニットに保持する押さえ部材であって、前記保持部材の開口部を開閉するように前記保持部材に対して回動可能に設けられ、かつ前記軸受部材を保持した状態で前記保持部材に対して着脱可能な押さえ部材と、からなることを特徴とする。

本発明によれば、加熱部材の軸受部材が押さえ部材の回動により保持部材から離脱可能になり、回動された押さえ部材に軸受部材を保持した状態で、前記押さえ部材を保持部材から取り外すことができる。また、保持部材から取り外された押さえ部材で加熱部材の軸受部材を保持した状態で、この押さえ部材を上ユニットの保持部材に装着することができる。これにより、加熱部材に直接触れることなく、軸受部材と共に加熱部材を画像加熱装置から取り外すことができ、かつ軸受部材と共に加熱部材を画像加熱装置に装着することができる。また、加熱部材に直接触れることなく、加熱部材の交換作業が行えるため、加熱部材の交換作業性が損なわれることも、交換作業に要する時間が多くかかることもなく、より簡単に加熱部材の交換作業を行うことができる。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。したがって、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１から図７を用いて、画像加熱装置について説明する。ここでは、画像加熱装置として、プリンタや複写機等の画像形成装置において、記録材に転写されたトナー画像を加熱定着する定着装置を例示して説明する。

図１は定着装置の詳細図である。図１に示すように、定着装置３０は、装置上側の定着上ユニット１と、定着上ユニット１を開閉可能に支持する装置下側の定着下ユニット２を有している。定着上ユニット１は、後述する加熱ローラ３を開放させるべく定着下ユニット（装置本体）２に対し回動可能な加熱ユニットである。

定着上ユニット１には、両端部をベアリング５で回転駆動可能に支持された中空円筒状の加熱ローラ３（加熱部材）が、後述するように着脱可能に取り付けられている。加熱ローラ３の内部には、熱源である加熱ヒータ４が設けられている。加熱ローラ３は、軸受部材としてのベアリング５により回転可能に支持されている。ベアリング５は、加熱ローラ３と同軸上に設けられている。さらに、加熱ローラ３の外周面には、該外周面をクリーニングするクリーニングウェッブ（不図示）がウェッブローラ（不図示）によって押圧されている。なお、８は定着上ユニット１を覆うカバー、１１は定着上ユニット１の枠体である。

定着下ユニット２には、記録材を案内する入口ガイド１２と、両端部をベアリング１４で回転可能に支持された加圧ローラ（加圧部材）１３と、加圧ローラ１３を加熱ローラ３の方向に付勢する付勢部材１５が取り付けられている。付勢部材１５は、支軸１７を中心に揺動自在であり、付勢バネ１６によって上記ベアリング１４を付勢し、加圧ローラ１３を加熱ローラ３の方向に付勢する。なお、１９は定着下ユニット２の枠体である。

定着上ユニット１は、支軸９を中心に定着下ユニット２に対して開閉可能に支持されている。定着上ユニット１は、図１に示す閉状態にある場合には、固定部１０に固定軸（不図示）を挿入することにより定着下ユニット２に対して位置決め固定される。

次に図２を用いて、定着上ユニット１における加熱ローラ３の支持構成について説明する。図２は定着上ユニット１における加熱ローラ３の支持構成を示す斜視図である。図２に示すように、定着上ユニット１の枠体１１には、加熱ローラ３と同軸上に取り付けられたベアリング５を定着上ユニット１に対して着脱可能に保持する保持手段２０が設けられている。保持手段２０は、後述する保持部材２１と押さえ部材２２とからなる。

保持部材２１は、ベアリング５に当接して該ベアリング５を定着上ユニット１に保持する。保持部材２１は、ベアリング５の軸方向両端面を接触保持するように構成されている。ここでは、保持部材２１は、ローラ回転方向と直交する方向の断面がＵ字のホルダー形状になっている。これにより、ベアリング５は保持部材２１によって位置が規制され、加熱ローラ３と加圧ローラ１３の圧接や従動回転によりベアリング５が倒れることがなく、また駆動時の振動を防止することができ、更なる高精度なシート搬送性を達成することができる。さらに保持部材２１は、加圧ローラ１３との圧接部側が開放された開口部２１ａを有しており、保持部材２１に保持されたベアリング５をこの開口部２１ａから着脱するようになっている。

押さえ部材（ホルダー）２２は、保持部材２１と共にベアリング５に当接して該ベアリング５を定着上ユニット１に保持する。押さえ部材２２は、保持部材２１の開口部２１ａを開閉するように保持部材２１に対して回動可能に設けられ、かつベアリング５を保持した状態で保持部材２１に対して着脱可能に設けられている。以下、詳しく説明する。

押さえ部材２２は、保持部材２１と共にベアリング５に当接して該ベアリング５を定着上ユニット１に保持し、かつ保持部材２１から離脱したベアリング５を保持する保持部２２ａを有している。この押さえ部材２２の保持部２２ａは、前述した保持部材２１と同様に、ベアリング５の軸方向両端面を接触保持するように構成されている。すなわち、保持部２２ａも、ローラ回転方向と直交する方向の断面がＵ字のホルダー形状になっている。これにより、加熱ローラ３と加圧ローラ１３の圧接や従動回転によりベアリング５が倒れることがなく、また駆動時の振動を防止することができる。

また押さえ部材２２は、保持部材２１に対して連結解除可能に連結する連結部としての連結フック２３が設けられている。連結フック２３は、加熱ローラ３を定着上ユニット１に固定するためのフック部である。連結フック２３は、回動軸２５によって押さえ部材２２に回動自在に取り付けられ、フックばね２４によって常に連結方向に付勢された構成となっている。また押さえ部材２２には、保持部材２１に対して着脱可能な着脱部２６が設けられている。この着脱部２６は、連結フック２３の保持部材２１との連結が解除されることで押さえ部材２２の回動支点として機能する。すなわち、押さえ部材２２は、着脱部２６によって保持部材２１に対して回動可能かつ離脱可能に装着されている。さらに押さえ部材２２は、前記連結フック２３を解除することにより取り外し可能な状態にある前記加熱ローラ３を載せることが可能な位置（図４に示す押さえ部材２２の位置）でその回動を停止させるストッパ（不図示）を有している。

また、保持部材２１は、定着上ユニット１と定着下ユニット２を連結し、定着下ユニット２に対して定着上ユニット１を位置決め固定するための位置決め部を有している。ここでは、定着下ユニット２に対する定着上ユニット１の回動中心となる軸部としての支軸９と、定着下ユニット２に対して閉状態の定着上ユニット１を解除可能に固定する固定部１０が、前記位置決め部として機能する構成となっている。すなわち、加圧ローラ１３を有する定着下ユニット２に対して加熱ローラ３を保持する保持部材２１で直接位置決めを行う。これにより、定着下ユニット２に設けられる加圧ローラ１３に対して高精度に加熱ローラ３を位置決めでき、高精度なシート搬送性を達成することができる。

次に、加熱ローラ３の交換作業について説明する。まず、定着装置からの加熱ローラ３の取り外しについて説明する。加熱ローラ３を含む定着上ユニット１は、上述したように定着上下ユニット１，２を固定する固定部１０の固定を解除することにより、図３に示すように、支軸９を中心にして開方向に回動させることができる。定着上ユニット１を支軸９を中心に開方向に回動させた際には、ベアリング５を保持手段２０が保持した状態で、加熱ローラ３が定着上ユニット１と一体的に回動する。そして、図３に示すように、定着下ユニット２に対して定着上ユニット１が開状態になる。

回動後に連結フック２３を図３の矢印Ａ方向に回動させることで、保持部材２１との連結が解除され、押さえ部材２２が保持部材２１から離間可能になる。連結解除後、着脱部２６を中心にして押さえ部材２２を開方向に回動させることで、図４に示すように保持部材２１に対して押さえ部材２２が開状態になり、保持部材２１の開口部２１ａが開放される。この時、押さえ部材２２は、前述したストッパ（不図示）により図４に示す位置でその回動が停止される。また保持部材２１のローラ下側面Ｂには、加熱ローラ３と共にベアリング５が保持部材２１から自重で矢印Ｃ方向に離脱するように、前記開口部２１ａに向かう傾斜が設けられている。これにより、図５に示すように、加熱ローラ３はベアリング５と共に開口部２１ａに向かって自動的に移動する。そして、加熱ローラ３は、ともに移動するベアリング５が、先に回動して開状態で待機している押さえ部材２２の保持部２２ａに受け止められたところで停止する。すなわち、開状態の押さえ部材２２は、その保持部２２ａが、保持部材２１から自重で離脱したベアリング５を保持する保持部としても機能する。

さらに押さえ部材２２は、保持部材２１に対して着脱可能に設けられている。すなわち、押さえ部材２２は、回動支点となる着脱部２６が保持部材２１に対して取り外し可能に装着されている。このため、定着上ユニット１から加熱ローラ３を取り外す際は、図６に示すように、押さえ部材２２上に加熱ローラ３を支持しているベアリング５を保持した状態で、その押さえ部材２２を保持部材２１から取り外す。これにより、加熱ローラ３に直接触れることなく、加熱ローラ３を定着上ユニット１から取り外すことができる。

一方、加熱ローラ３を定着上ユニット１に取り付ける際には、図７に示すように、押さえ部材２２の保持部２２ａにベアリング５の両端面が収まるように加熱ローラ３を載置し、その状態で押さえ部材２２の着脱部２６を保持部材２１へ装着する。次に押さえ部材２２を矢印Ｄ方向へ回動させる。この動作によって、押さえ部材２２及び保持部材２１を案内ガイドとして加熱ローラ３に取り付けられたベアリング５が加熱ローラ３と共に矢印Ｅ方向へ移動し、最終的に押さえ部材２２の連結フック２３が保持部材２１と連結される。これにより、保持手段２０によって定着上ユニット１にベアリング５が位置決め保持された状態になる。

上述したように、加熱ローラ３のベアリング５が押さえ部材２２の回動により保持部材２１から離脱可能になり、回動された押さえ部材２２にベアリング５を保持した状態で、前記押さえ部材２２を保持部材２１から取り外すことができる。また、保持部材２１から取り外された押さえ部材２２で加熱ローラ３のベアリング５を保持した状態で、この押さえ部材２２を定着上ユニット１の保持部材２１に装着することができる。これにより、加熱ローラ３に直接触れることなく、ベアリング５と共に加熱ローラ３を定着装置から取り外すことができ、かつベアリング５と共に加熱ローラ３を定着装置に装着することができる。また、加熱ローラ３に直接触れることなく、加熱ローラ３の交換作業が行えるため、加熱ローラ３の交換作業性が損なわれることも、交換作業に要する時間が多くかかることもなく、より簡単に加熱ローラ３の交換作業を行うことができる。

なお、前述した実施の形態では、画像加熱装置としてプリンタや複写機等の画像形成装置に搭載される加熱定着装置を例示した。しかしながら、本発明はこのような加熱定着装置に限られるものではなく、例えば、記録材に形成された画像の光沢性を向上させる光沢付与装置等にも適用できる。また、画像形成装置に搭載されない画像加熱装置にも適用できる。

画像加熱装置の詳細説明図画像加熱装置の詳細斜視図画像加熱装置の加熱ローラ交換時の動作説明図画像加熱装置の加熱ローラ交換時の動作説明図画像加熱装置の加熱ローラ交換時の動作説明図画像加熱装置の加熱ローラ交換時の動作説明図画像加熱装置の加熱ローラ交換時の動作説明図

符号の説明

Ｂ …ローラ下側面
１ …定着上ユニット
２ …定着下ユニット
３ …加熱ローラ
４ …加熱ヒータ
５ …ベアリング
８ …カバー
９ …支軸
１０ …固定部
１１ …枠体
１２ …入口ガイド
１３ …加圧ローラ
１４ …ベアリング
１５ …付勢部材
１６ …付勢バネ
１７ …支軸
１９ …枠体
２０ …保持手段
２１ …保持部材
２１ａ …開口部
２２ …押さえ部材
２２ａ …保持部
２３ …連結フック
２４ …フックばね
２５ …回動軸
２６ …着脱部
３０ …定着装置

Claims

上ユニットが有する加熱部材と、前記上ユニットを開閉可能に支持する下ユニットが有する加圧部材とを用いて、記録材の画像を加熱する画像加熱装置であって、
前記加熱部材と同軸上に設けられ、前記加熱部材を回転可能に支持する軸受部材と、
前記上ユニットに設けられ、前記軸受部材を前記上ユニットに対して着脱可能に保持する保持手段と、
を有し、
前記保持手段は、前記軸受部材に当接して前記軸受部材を前記上ユニットに保持する保持部材であって、前記加圧部材との圧接部側が開放された、前記軸受部材を着脱するための開口部が設けられた保持部材と、前記保持部材と共に前記軸受部材に当接して前記軸受部材を前記上ユニットに保持する押さえ部材であって、前記保持部材の開口部を開閉するように前記保持部材に対して回動可能に設けられ、かつ前記軸受部材を保持した状態で前記保持部材に対して着脱可能な押さえ部材と、からなることを特徴とする画像加熱装置。
前記下ユニットに対して前記上ユニットを開状態にし、さらに前記保持部材に対して前記押さえ部材を開状態にした際に、前記加熱部材と共に前記軸受部材が前記保持部材から自重で離脱するように、前記保持部材の下側面に前記開口部に向かう傾斜を設けたことを特徴とする請求項１に記載の画像加熱装置。
前記押さえ部材は、前記保持部材と共に前記軸受部材に当接して前記軸受部材を前記上ユニットに保持し、かつ前記保持部材から離脱した軸受部材を保持する保持部と、前記保持部材に対して連結解除可能に連結する連結部と、前記連結部の連結を解除することで回動支点となる、前記保持部材に対して着脱可能な着脱部と、を有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像加熱装置。
前記保持部材は、前記下ユニットに対して前記上ユニットを位置決め固定するための位置決め部を有することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像加熱装置。
前記下ユニットに対する前記上ユニットの回動中心となる軸部と、前記下ユニットに対して閉状態の上ユニットを解除可能に固定する固定部とが、前記位置決め部として機能することを特徴とする請求項４に記載の画像加熱装置。
前記保持部材と前記押さえ部材は、ともに、前記軸受部材の軸方向両端面を接触保持するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の画像加熱装置。