JP5493921B2 - 定着装置のローラ交換補助具 - Google Patents

Description

本発明は、例えばレーザービームプリンタなどの画像形成装置における定着装置のローラを交換するローラ交換補助具に関するものである。

レーザービームプリンタや複写機などの画像形成装置の定着装置として、表面に未定着のトナー像を保持した被記録媒体を加熱ローラと加圧ローラの間で挟持して搬送しながら加熱・加圧し、トナー像を前記被記録媒体に定着する形態の定着装置が知られている。

加熱ローラの内部には熱源として複数本のヒータランプが設置され、一般に印刷速度の速い画像形成装置や高連量用紙をサポートしている画像形成装置になればなる程、トナー像の定着に必要な熱容量が増すため、加熱ローラを或る温度以上に維持させなければならず、定着温度はますます高温になる。

このように高温に維持された加熱ローラが寿命に達し、加熱ローラの交換を行なう場合、画像形成装置の稼動を止めてから、加熱ローラ自体の温度を交換作業が可能な程度まで冷ました上で、保守技術者が加熱ローラを定着装置から取り外して、新品の加熱ローラと交換するのでは、加熱ローラを冷ますのに時間がかかり、非常に作業効率が悪い。またこれにより、画像形成装置の停止時間が長くなり、画像形成装置の稼動効率が下がるだけでなく、交換保守作業にかかる費用負担も大きい。

近年、画像形成装置には高印刷速度、高画質、様々な種類の用紙への対応が求められており、定着装置においては、高速印刷を求める場合には、トナー像定着に必要な熱供給の敏速化を目的とした表面層をＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニールエーテル共重合体）樹脂などで薄くコーティングした加熱ローラ、高画質を求める場合には、トナー像の定着時の潰れやにじみを最小に抑えることを目的とした表面層をシリコンゴムなどで覆った加熱ローラ、また、或る程度の画質で且つ加熱ローラの耐久性も必要である場合には、シリコンゴム層の上にＰＦＡチューブなどで被覆した加熱ローラな
どのように、数種類の加熱ローラの使用が要求されている。

そこで、１台の画像形成装置で求められる要求に応じるためには、その要求に合った加熱ローラに変更する必要がある。しかし、加熱ローラは、種類により多少の差はあるが基本的には熱容量が大きく、最適なトナー像定着に必要な熱量を供給するための加熱ローラの維持温度である高温状態から冷えてローラ交換が可能になるまでにかなりの時間が必要であった。

加熱ローラの交換に関しては、例えば後記のような特許文献１を挙げることができる。

図１８および図１９は、この特許文献１に記載されている定着装置の一部断面図、および加熱ローラを交換するときの状態を示す斜視図である。

図１８に示すように加熱ローラ１００の一端は、支承フランジ１０１を介してフレーム１０２に支承されている。支承フランジ１０１は軸受け１０３を有し、この軸受け１０３はセンタリング部材１０４とともに加熱ローラ１００の開口端に嵌合されている。図示していないが、加熱ローラ１００の他端も同様に軸受けを介して支承フランジに支承されている。

支承フランジ１０１は、蝶ネジ１０６を介してフレーム１０２に固定されている。支承フランジ１０１には蝶ネジ１０７を介して保持つめ１０８が固定され、この保持つめ１０８は加熱ローラ１００の交換時に加熱ローラ１００を固定する機能を有している。

加熱ローラ１００の内側には複数本の放射器モジュール１０５が配置され、放射器モジュール１０５の一端は保持部材１０９を介して支承フランジ１０１の中央部に保持されている。図示していないが、放射器モジュール１０５の他端も同様に保持部材を介して間接的に支承フランジに保持されている。

同図に示すように放射器モジュール１０５を支承フランジ１０１の中央部に保持した状態で、放射器モジュール１０５の端部に設けられたコネクタ１１０は支承フランジ１０１よりも外側に突出している。支承フランジ１０１には加熱ローラ１００の交換のためのグリップ１１１が一体に設けられているが、このグリップ１１１は支承フランジ１０１から突出した前記放射器モジュール１０５のコネクタ１１０を跨ぐように設けられている。

加熱ローラ１００を交換する際には、蝶ネジ１０６を緩めて、図１９に示すように前記グリップ１１１を一方の手で持ち、加熱ローラ１００を支承フランジ１０１などと一緒にフレーム１０２から引き抜く。このとき加熱ローラ１００がフレーム１０２の開口部を通過する際にフレーム１０２への接触を防ぐために、フレーム１０２の開口部外周にフェルトを貼り付けて加熱ローラ１００への傷防止を図っている。

この種の定着装置に用いられている加熱ローラは、直径が１００ｍｍ程度、長さが５００ｍｍ以上もある円筒形状のもので、それ自体でもかなりの重量がある。このような状況下において前記特許文献１に開示された定着装置では、前記グリップ１１１を一方の手で持ち、手袋１２０をした他方の手で加熱ローラ１００を支えながら、加熱ローラ１００を支承フランジ１０１などと共にフレーム１０２から引き抜く際に、加熱ローラ１００などの重さと熱さとで抜き差し作業中の動作が不安定である。そのため加熱ローラ１００の交換作業中に加熱ローラ１００が例えばフレーム１０２などの他の部品と接触して、ローラ表面に傷を付ける危険があった。

このように加熱ローラ１００の姿勢が不安定であり、しかも加熱ローラ１００の姿勢を安定化するための補助具がないため、前記特許文献１に開示された実施形態では、交換時に加熱ローラ１００に手袋１２０を嵌めた手を添えて行なっている。しかし、高温状態の加熱ローラ１００に触れると火傷をしたり、加熱ローラ１００に付着している離型剤や潤滑油などが手袋１２０などに付いて汚れたりするなど、操作性に問題がある。

また、前記グリップ１１１を一方の手で持って、加熱ローラ１００を支承フランジ１０１などと共にフレーム１０２から引き抜く際に、フレーム１０２と接触して、ローラ表面に傷を付ける危険があるため、フレーム１０２の開口部付近の保持部材１３０の内周にフェルトを貼り付けて保護している。しかし、離型剤や潤滑油が付着している加熱ローラ１００を滑らせるため、フェルト上に汚れが溜り、加熱ローラ１００の表面保護としては不十分な構成である。

また加熱ローラ１００の交換の度毎にフェルトを貼り付けたり剥がしたりする作業が必要であり、そのために交換作業が煩雑になる。さらに加熱ローラ１００の交換の度毎にフェルトが汚れるから、汚れたフェルトの処分と新しいフェルトの準備が必要である。

本発明の目的は、このような従来技術の欠点を解消し、ローラの交換が簡便にかつ安全に行える定着装置のローラ交換補助具を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明は、
内部にヒータランプを有する加熱ローラと、その加熱ローラに対して圧接可能に設けた加圧ローラのうちの少なくとも一方の円筒状のローラを、定着装置のフレームに形成した交換用開口部から前記ローラの軸方向に抜き出して交換する定着装置のローラ交換補助具において、
前記円筒状のローラの交換時にそのローラの外周部を覆って保護するための筒状の保護部材を有し、その保護部材は前記交換用開口部から前記円筒状のローラに対して着脱可能になっていることを特徴とするものである。

本発明は前述のような構成になっており、前記従来技術の欠点を解消し、ローラの交換が簡便にかつ安全に行える定着装置のローラ交換補助具を提供することができる。

本発明の実施例における加熱ローラ付近の断面図である。 本発明の実施例において加熱ローラにランプ保護部材を装着した状態を示す断面図である。 本発明の実施例においてローラ挿抜用案内シャフトを加熱ローラの内側に装着した状態を示す断面図である。 本発明の実施例において加熱ローラから一方の保持部材を抜き出した状態を示す断面図である。 本発明の実施例に用いる支援ユニットの斜視図である。 その支援ユニットの断面図で、同図（ａ）は２つのラッチのレバー部を互いに外側に開いた状態を示す図、同図（ｂ）はレバー部を互いに内側に回転した状態を示す図である。 本発明の実施例における保護部材の拡大断面図である。 本発明の実施例に用いる支承ローラ部材を示す図で、同図（ａ），（ｂ）は支承ローラ部材が作動位置にある状態を示す側面図ならびに平面図、同図（ｃ），（ｄ）は支承ローラ部材が作動位置から待機位置に移動する途中の状態を示す側面図ならびに平面図、同図（ｅ），（ｆ）は支承ローラ部材が待機位置にある状態を示す側面図ならびに平面図である。 本発明の実施例において支援ユニットに対する２つの支承ローラ部材の配置を示す図である。 本発明の実施例において２つの支承ローラ部材で加熱ローラを支持した状態を示す一部断面図である。 本発明の実施例において加熱ローラの交換手順を示す工程図である。 図１３の矢印Ｘ−Ｘ方向から視たアブソーバとホルダの挟持片部との関係を示す図で、同図（ａ）は支援ユニットを加熱ローラ内に挿入したときの状態を示す図、同図（ｂ）は支援ユニットをアブソーバに取り付ける直前の状態を示す図である。 本発明の実施例において加熱ローラに支援ユニットを取り付けた状態を示す断面図である。 本発明の実施例において加熱ローラの抜き出しの途中の状態を示す断面図である。 本発明の支援ユニットの第１変形例を示す斜視図である。 本発明の支援ユニットの第２変形例を示す斜視図である。 本発明の実施例に係るレーザービームプリンタの概略構成図である。 従来提案された定着装置の一部断面図である。 その定着装置の加熱ローラを交換するときの状態を示す斜視図である。

次に本発明の実施例について図面を用いて詳細に説明する。
（レーザービームプリンタの全体構成）
始めに本発明を適用した電子写真方式のレーザービームプリンタについて、その全体構成を図１７とともに説明する。

同図において、１はレーザービームプリンタであり、そのコントローラ２２からの印刷動作開始信号に基づいて感光ドラム２１が矢印方向に回転する。感光ドラム２１は、レーザービームプリンタ１の印刷速度に相当する速度で回転し、印刷動作が終了するまで回転を続ける。感光ドラム２１が回転を開始すると、コロナ帯電器２に高電圧が印加され、感光ドラム２１の表面に例えば正の電荷が均一に帯電される。

回転多面鏡３は、レーザービームプリンタ１に電源が投入されると直ちに回転を開始し、電源が投入されている間、高精度に定速回転が維持される。半導体レーザなどの光源４から出力した光は、回転多面鏡３で反射し、ｆθレンズ５を通じて感光ドラム２１上を走査しながら照射する。ドットイメージに変換された文字データや図形データがレーザービームのオン／オフ信号としてコントローラ２２からレーザービームプリンタ１に送られると、感光ドラム２１の表面にレーザービームが照射される部分と照射されない部分、所謂、静電潜像が形成される。

この静電潜像を保持した感光ドラム２１の領域が現像装置６と対向する位置に到達すると、静電潜像にトナーが供給され、前述のレーザービームの照射により感光ドラム２１上の電荷が消失した部分に、例えば正電荷に帯電したトナーが静電気により吸引されて感光ドラム２１上にトナー像が形成される。

用紙ホッパ１１に収納された連続した用紙（被記録媒体）７は用紙搬送トラクタ８によって、感光ドラム２１上に形成された前記トナー像が転写位置に到達するタイミングと同期させて、感光ドラム２１と転写器１０の間に向けて搬送される。感光ドラム２１上に形成されたトナー像は、用紙７の背面側にトナー像と逆極性の電荷を付与する転写器１０の作用によって用紙７上に吸引される。

このようにして用紙７は、用紙搬送トラクタ８、転写器１０、用紙搬送トラクタ９およびバッファプレート２４を経て定着装置１２に搬送される。定着装置１２に到達した用紙７は、内部に複数のヒータを有するプレヒータ１３で予熱された後、内部に複数本のヒータランプ２５を備えた加熱ローラ１４と加圧ローラ１５からなる一対の定着ローラによって形成されるニップ部によって加熱・加圧されながら挟持・搬送され、トナー像が用紙７に溶融定着される。

加熱ローラ１４と加圧ローラ１５によって送り出されてきた用紙７は、用紙送出しローラ１６によってスタッカテーブル１９側へ送り出されるとともに、スイングフィン１７の揺動動作によってミシン目に沿って交互に折り分けられ、さらに、回転するパドル１８で折りたたみ状態が整えられながら、スタッカテーブル１９上に積み重ねられて行く。感光ドラム２１の転写位置を通過した領域は、清掃装置２０で清掃され、次の印刷動作に備えられる。

バッファプレート２４は、用紙搬送トラクタ９および定着ローラ（加熱ローラ１４,加圧ローラ１５）間で用紙搬送速度差が生じた場合に、用紙７に発生する弛み、あるいは張りを吸収するためのものである。２３は印刷動作中のレーザービームプリンタ１の状態に基づく情報を表示したりする表示画面である。２６は加熱ローラ１４表面に接触可能に、且つ巻き取り可能に設けられたウェブ部材で、加熱ローラ１４表面への離型剤や潤滑油の塗布を行うためのものである。

（加熱ローラ付近の構造）
次に図１を用いて定着装置１２の加熱ローラ１４付近の構造について説明する。
加熱ローラ１４は、例えばアルミニウム等の金属製素管１４ａと、その素管１４ａの周面の通紙領域Ａｗ上に設けられた表面層１４ｂから構成されている。この表面層１４ｂは、例えばＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニールエーテル共重合体）樹脂などの被膜、シリコンゴム層、シリコンゴム層とその上を覆うＰＦＡチューブなどで構成されている。

加熱ローラ１４の両端開口部付近の内側には、例えばアルミニウム等からなる略円盤状の加熱ローラ蓋（以下、アブソーバという）１４ｃ，１４ｄが固定されている。このアブソーバ１４ｃ，１４ｄは、加熱ローラ１４の内側に挿入された複数本のヒータランプ２５からの輻射熱が加熱ローラ１４の外側に放出して、加熱ローラ１４の表面温度が変動したり、機内が高温になるのを防止している。

同図に示すようにアブソーバ１４ｃ，１４ｄは、加熱ローラ１４の通紙領域Ａｗよりも少し外側に設置されており、従ってアブソーバ１４ｃとアブソーバ１４ｄの間隔は通紙領域Ａｗの軸方向の長さよりも若干長くなっている。更に各ヒータランプ２５の長さは、アブソーバ１４ｃとアブソーバ１４ｄの間隔よりも若干長くなっている。

アブソーバ１４ｃ，１４ｄの全部あるいはその一部が加熱ローラ１４の通紙領域Ａｗよりも内側にあると、ヒータランプ２５からの輻射熱の伝達がアブソーバ１４ｃ，１４ｄによって邪魔され、そのために加熱ローラ１４の表面温度が所望の温度に達しない懸念があるから、アブソーバ１４ｃ，１４ｄは加熱ローラ１４の通紙領域Ａｗ内に入らないように配置されている。

加熱ローラ１４の両端部は、センタリング部材４６，４７を有する保持部材４８，４９を介して定着装置のフレーム５０，５０に支持されている。

保持部材４８には軸受５１を介してセンタリング部材４６が設けられ、そのセンタリング部材４６が加熱ローラ１４の一方の開口端内側に挿入されている。又、軸受５１は、それの周方向に設置された複数のスプリング５２と、保持部材４８の内側端面に取り付けられたストッパー板５３により、加熱ローラ１４の熱膨張や周囲の支持部材の寸法的なばらつきを吸収できるようになっている。

加熱ローラ１４に組み込んだ状態では、スプリング５２が若干圧縮されて同図に示すようにセンタリング部材４６ならびに軸受５１とストッパー板５３の間に隙間が形成されている。保持部材４８は複数の蝶ネジ５４によって一方のフレーム５０に固定されている。

保持部材４９には加熱ローラ１４を回転駆動するモータ(図示せず)からの駆動力を受けるギア５５が設けられ、保持部材４９は軸受５６，５７を介してハウジング５８，５９により回転自在に支持されている。

加熱ローラ１４のセンタリング部材４７と対向する開口端部には軸方向に沿って延びたキー溝(図示せず)が形成され、一方、センタリング部材４７の端部にはキー溝に嵌入するキー(図示せず)が設けられ、加熱ローラ１４とセンタリング部材４７はこのキー構造を介して連結されている。従って前記モータの駆動力は、ギア５５、保持部材４９、センタリング部材４７ならびにキー構造を介して加熱ローラ１４に伝達され、加熱ローラ１４が所定の方向に回転される。

なお、フロント側（加熱ローラ１４が挿入されるフレーム５０側に相当し、「オペレーション側」とも呼ぶ）に位置する保持部材４８により、加熱ローラ１４の軸方向が拘束される。一方、リア側に設けられているセンタリング部材４７のキーと対応するキー溝の幅と略同寸とすることにより、加熱ローラ１４の回転方向が拘束される。なお、キー及びキー溝の位置は任意であるものの、確認し易い位置が好ましい。本実施例においては、支援ユニット４０のホルダ４３に対して周方向に９０°ずらして配置される。

また、キー溝は上記したリア側に加えて、フロント側にも設けられ、互いに１８０°位相をずらして配置されている。これは、加熱ローラ１４のガタツキ防止のためである。なお、本実施例ではキー溝をフロント側、リア側各１つとしたがこれに限定されず、例えばそれぞれ２つとしても構わない。

キー及びキー溝が上記のように支援ユニット４０に対して９０°ずれた状態で設置されるため、支援ユニット４０をアブソーバ１４ｃと合わせれば、自ずと、フロント側のキー溝及びリア側のキー溝の位置は決まる。

加熱ローラ１４からセンタリング部材４６，４７への熱の流出や損傷を防ぐために、加熱ローラ１４の両端とセンタリング部材４６，４７との間に耐熱性合成樹脂からなるリング６０が介挿されている。なお、センタリング部材４７側のリング６０には、加熱ローラ１４のキー溝と対応する位置に溝状の切欠部（図示せず）が形成され、キーとキー溝の嵌合を許容している。

加熱ローラ１４の熱源となる複数本のヒータランプ２５は、各ヒータランプ２５の両端を保持するランプホルダ６１、６２により束ねられてランプカートリッジ６３を構成しており、このランプカートリッジ６３は図に示すように加熱ローラ１４の内側中央部に設置される。

（ランプカートリッジの着脱）
次に図２を用いてランプカートリッジ６３の着脱について説明する。
ランプカートリッジ６３の交換あるいは後述する加熱ローラ１４の交換時には、同図に示されているように紙筒などからなるランプ保護部材６４が用いられる。ランプ保護部材６４の外径は保持部材４８の内径ならびにハウジング５９の内筒部５９ｂの内径と略同寸、ランプ保護部材６４の内径はランプホルダ６２の外径と略同寸、ランプ保護部材６４の長さは左右のフレーム５０，５０の間隔よりも若干長く設計されている。

ランプカートリッジ６３を加熱ローラ１４内に挿入する際にはランプホルダ６２側から挿入し、同図に示すようにランプ保護部材６４の右端部を他方のランプホルダ６１の端面に当接する。前記ランプホルダ６２の先端部は、ランプ保護部材６４への挿入を容易にするため傾斜部６２ａが設けられている。

このようにしてランプ保護部材６４で覆ったランプカートリッジ６３を同図の矢印Ａに示すように保持部材４８側から挿入し、ランプ保護部材６４は保持部材４８ならびにハウジング５９の内筒部５９ｂに案内され、ランプホルダ６１の一部が保持部材４８に当接した所でランプカートリッジ６３の挿入が停止する。

このときランプ保護部材６４の挿入方向先端部はハウジング５９から機外に突出しているため、その突出部分を持ってランプ保護部材６４を矢印Ａ方向に引き抜くことにより、ランプカートリッジ６３の装着が終了する。

ランプカートリッジ６３を加熱ローラ１４から取り出す際には、ランプ保護部材６４を同図の矢印Ｂに示すようにハウジング５９の貫通孔５９ａに挿入し、ハウジング５９の内筒部５９ｂ、ランプホルダ６２の傾斜部６２ａならびに保持部材４８に案内されて、ランプ保護部材６４の挿入方向先端部をランプホルダ６１の端面に当接する。これによりランプホルダ６２がランプ保護部材６４内に収納され、さらにランプ保護部材６４を挿入することにより、ランプカートリッジ６３がランプ保護部材６４と共に矢印Ｂ方向に押し出されて、ランプカートリッジ６３の取り出しができる。

このようにランプカートリッジ６３をランプ保護部材６４で覆って挿入あるいは取り出しを行うことにより、ランプカートリッジ取扱中のヒータランプ２５の損傷を防止することができる。紙筒は断熱性があり、所定の機械的強度を有し、安価で入手し易いためランプ保護部材６４として好適である。

（加熱ローラの交換補助具の構成）
次に加熱ローラ１４の交換補助具について説明する。本実施例に係る交換補助具は、ローラ挿抜用案内シャフト３０と支援ユニット４０と支承ローラ部材７０とから構成されている。

ローラ挿抜用案内シャフト３０は金属製あるいは硬質剛性樹脂製などの剛性のある円筒体からなり、ローラ挿抜用案内シャフト３０の長さは図３に示すように左右のフレーム５０，５０の間隔よりも若干長く、ローラ挿抜用案内シャフト３０の外径は保持部材４８の内径、一方のアブソーバ１４ｄの内径、ならびにハウジング５９の内筒部５９ｂの内径と略同寸に設計されている。ローラ挿抜用案内シャフト３０の挿入方向後端部側には、周方向に沿って係合溝３０ａが形成されている。

ハウジング５９の側面には、ローラ挿抜用案内シャフト３０を固定（ロック）するための板状のストッパー３１がピン３２によってスライド可能に保持されている。また図３に示すように、ローラ挿抜用案内シャフト３０の周壁には、ローラ挿抜用案内シャフト３０を所定の位置まで挿入したときに、前記ストッパー３１が嵌入するように係合溝３０ａが設けられている。

このようにしてローラ挿抜用案内シャフト３０を所定の位置に固定（ロック）することにより、後述する加熱ローラ１４、保持部材４８ならびに支援ユニット４０の挿抜動作のときにローラ挿抜用案内シャフト３０が軸方向に位置ずれすることなく、前述の各部材の挿抜動作をスムーズに行うことができる。

ローラ挿抜用案内シャフト３０の挿入方向先端部の外周には支援ユニット４０などの挿入をスムーズにするための傾斜面３０ｂが形成され、ローラ挿抜用案内シャフト３０を所定の位置に固定したときに、ローラ挿抜用案内シャフト３０の挿入方向先端部（傾斜面３０ｂ）はフレーム５０の側面より若干外側に突出している（図４参照）。

支援ユニット４０は図５ならびに図６に示すように、支援ユニット本体４５と、支援ユニット本体４５の側面に回動可能に取り付けられた２つのラッチ４１と、そのラッチ４１の動作をホルダ４３に伝えるシャフト４２と、一端がシャフト４２に連結されて他端が外側に折れ曲がったホルダ４３（図６参照）と、部品公差を吸収し加熱ローラ１４の固定を確実にさせるためのコイル状のバネ４４と、支援ユニット本体４５の側面に取り付けられたハンドル６６と、保護部材８２とから構成されている。

支援ユニット本体４５の中央部に軸方向に沿って貫通した挿通穴４５ｄが設けられ、支援ユニット本体４５の一方の側面にフランジ部４５ｃが形成されて、加熱ローラ１４の交換時に加熱ローラ１４の開口端と接触する位置には図１４に示すようにリング６５が設けられている。前記挿通穴４５ｄの内径は、ローラ挿抜用案内シャフト３０の外径と略同寸に設計されている。

前記２つのラッチ４１は同形状をしており、一方の端部に形成された半円柱状の回転部４１ａと、その回転部４１ａの内側に偏心して設けられた軸部４１ｂと、回転部４１ａとは反対側に設けられたレバー部４１ｃを有している。この２つのラッチ４１は、挿通穴４５ｄを間にして対向するように支援ユニット本体４５に取り付けられている。

図６に示すようにシャフト４２の一端は、ラッチ４１の軸部４１ｂに連結されている。さらにホルダ４３のシャフト４２と連結する側とは反対側の端部には、支援ユニット本体４５の側面４５ａと対向するように屈曲した挟持片部４３ａが設けられている。

コイル状のバネ４４は支援ユニット本体４５に設けられた段状のバネ受け部４５ｅとラッチ４１との間に介在され、そのバネ４４の内側にシャフト４２が挿通して、ラッチ４１はバネ４４の弾性力により常に外方向に弾性付勢されているが、ラッチ４１には図５に示すように抜け止め手段４１ｄが設けられている。

図６（ａ）は、２つのラッチ４１のレバー部４１ｃが互いに外側に向いている状態を示している。このときラッチ４１の軸部４１ｂは支援ユニット本体４５寄りの位置にあり、従ってホルダ４３の挟持片部４３ａと支援ユニット本体４５の内側側面４５ａの間隔はＬ１と大きくなっている。この間隔Ｌ１は、アブソーバ１４ｃの厚みより若干広く設計されている。図５も同じように、２つのラッチ４１のレバー部４１ｃが互いに外側に向いている状態を示している。

この状態から図６（ｂ）に示すように、２つのラッチ４１のレバー部４１ｃを互いに内側に回転して倒すと、ラッチ４１の軸部４１ｂは支援ユニット本体４５から離れる方向に移動し、その偏心に伴ってシャフト４２ならびにホルダ４３も移動して、ホルダ４３の挟持片部４３ａと支援ユニット本体４５の側面４５ａの間隔はＬ２と狭くなる。この間隔Ｌ２は、アブソーバ１４ｃの厚みより若干狭く設計されている。

前記保護部材８２は、図５に示すように完全な円筒状をしており、その円筒状態が維持できる程度の機械的強度を有している。保護部材８２の一方の開口端８２ａが図６に示されているように支援ユニット本体４５の周面に固定、あるいは取り外し可能に取り付けられており、保護部材８２の他方の開口端８２ｂは図１４に示すように開放している。保護部材８２の内径は加熱ローラ１４の外径よりも若干径大に設計されており、保護部材８２で加熱ローラ１４を覆った際に図７に示すように加熱ローラ１４と保護部材８２の間に若干の隙間Ｇが形成され、保護部材８２が加熱ローラ１４に直接触れることはない。

図７は、保護部材８２の一部拡大断面図である。同図に示すように保護部材８２は、基体８２ｃと、その基体８２ｃの内周面ならびに外周面に設けられた断熱層８２ｄとから構成されている。基体８２ｃはアルミニウムなどの金属、あるいはポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリフェニレンオキシド樹脂、ポリスルホン樹脂、フッ素樹脂などの耐熱性樹脂で形成される。断熱層８２ｄとしては各種の断熱性材料が使用可能であるが、加熱ローラ１４の表面保護などを考慮して不織布や植毛体など軟質の材料が賞用される。

支承ローラ部材７０は図８に示すように、支承ローラ７１と、その支承ローラ７１を回転自在に支持する第１シャフト７２と、その第１シャフト７２を一方の自由端部に固定するローラプレート７３と、そのローラプレート７３の基端部側に設けられた第２シャフト７４と、その第２シャフト７４を回転自在に支持するホルダープレート７５から主に構成されている。

ローラプレート７３の一方の側端には、折り曲げによってフック７６が一体に設けられ、ホルダープレート７５にはフック７６が嵌入（係合）する溝部７７（図８（ｅ）参照）が形成されている。溝部７７の幅寸法は、フック７６の板厚と略同寸に設定されている。またホルダープレート７５には溝部７７と平行に延びて前記第２シャフト７４が挿通する長穴７５ａが形成され、後述するようにローラプレート７３は上下動可能に支持されている。

図８の（ａ），（ｂ）は、画像形成装置から加熱ローラ１４を引き出すとき或いは挿入するときの支承ローラ部材７０の状態を示す図で、（ａ）は側面図、（ｂ）平面図である。図８（ａ）に示すようにローラプレート７３に設けられているフック７６がホルダープレート７５に設けられている溝部７７に挿入されて（ロック状態）、ローラプレート７３の起立状態が維持され、従って支承ローラ７１は図１４に示すようにフレーム５０の交換用開口部７８に臨んでいる。

図８の（ｃ），（ｄ）は、支承ローラ部材７０を前述の作動位置から後述の待機位置に移す途中の状態を示す図で、（ｃ）は側面図、（ｄ）平面図である。図８（ｃ）に示すようにローラプレート７３を矢印Ｅ方向に持ち上げて、フック７６を溝部７７から外し（ロック解除）、次にローラプレート７３を第２シャフト７４を中心に矢印Ｆ方向に約１８０°回転する。

図８の（ｅ），（ｆ）は、支承ローラ部材７０が待機位置ある状態を示す図で、（ｅ）は側面図、（ｆ）平面図である。この状態ではローラプレート７３は第２シャフト７４に吊り下げられており、従って支承ローラ７１は図３に示すように下位置にあってフレーム５０の交換用開口部７８から離れた待機位置にある。

図９は、支援ユニット４０に対する支承ローラ部材７０の配置を示す図である。本実施例の場合、２つの支承ローラ部材７０ａ，７０ｂが用いられ、フレーム５０の交換用開口部７８の近傍で、支援ユニット４０のハンドル６６を手で持って加熱ローラ１４を引き抜く動作が円滑に実施できる位置に設置されている。

具体的に２つの支承ローラ部材７０ａ，７０ｂの設置位置を、加熱ローラ１４の下側で、かつ図９に示すように加熱ローラ１４のローラ中心Ｏを通る垂直線７９上を０°とすると、支承ローラ７１ａ，７１ｂのローラ軸と直交する中心線８０が垂直線７９に対して±３０°〜±６０°程度、好ましくは±４０°〜±５０°（本実施例では４５°）の範囲で交わる位置（角度θ）に設定し、垂直線７９を中心として左右対称の位置に支承ローラ部材７０ａ，７０ｂが配置されている。このようにすることにより、支援ユニット４０による加熱ローラ１４の引出時に支承ローラ部材７０ａ，７０ｂがその動作を干渉することなく、図１０に示すように加熱ローラ１４を安定に支え、それを引き出す際の不安定要素を排除することができる。

図中の符号８１は、支承ローラ部材７０ａ，７０ｂを左右対称の位置に取り付ける取付プレートで、この取付プレート８１を介して支承ローラ部材７０ａ，７０ｂがフレーム５０の外側に固定される（図３参照）。

本実施例では支承ローラ部材７０を加熱ローラ１４の下方に２個設置したが、加熱ローラ１４の上方にも１〜２個程度の支承ローラ部材７０を設置することも可能である。この場合も下方の支承ローラ部材７０ａ，７０ｂと同様に、支援ユニット４０による加熱ローラ１４の引出時に障害にならない位置に設置する必要がある。なお、加熱ローラ１４に対する拘束力が高くならないように、上部に設置する支承ローラ部材７０は加熱ローラ１４との間に所定量の隙間を設ける必要がある。

（加熱ローラの交換手順）
次に加熱ローラ１４の交換手順について説明する。加熱ローラ１４の交換は、それ自体が耐用寿命に達したとき、あるいは前述のようにプリンタで求められる要求に応じるために、その要求に合った加熱ローラ１４に変更するときに行われる。

図１１は、加熱ローラ１４の交換手順を示した工程図である。
同図に示すようにまず手順１で、ランプ保護部材６４を用いてランプカートリッジ６３を加熱ローラ１４の内側から抜き出す。この操作は図２を用いて先に説明した通りであるから、重複する説明は省略する。抜き出したランプカートリッジ６３はランプ保護部材６４に収納したままにしておくことにより、剛性のあるランプ保護部材６４で保護されているから、交換作業中にランプカートリッジ６３が不用意に損傷することはない。

次に手順２で、ローラ挿抜用案内シャフト３０を図３に示すようにハウジング５９の貫通孔５９ａの方から矢印Ｂ方向に挿入する。ローラ挿抜用案内シャフト３０はハウジング５９の内筒部５９ｂ、一方のアブソーバ１４ｄならびに保持部材４８によって案内・保持されて貫通し、所定の位置まで挿入した所でストッパー３１がローラ挿抜用案内シャフト３０の係合溝３０ａに挿入されて、ローラ挿抜用案内シャフト３０の装着が完了する。

次に手順３で、蝶ネジ５４を緩めて、センタリング部材４６、軸受５１、スプリング５２ならびにストッパー板５３などを保持した保持部材４８を矢印Ｂ方向に抜き出す。このときローラ挿抜用案内シャフト３０の先端部はフレーム５０の外側面よりも若干外側に突出しているから、ローラ挿抜用案内シャフト３０のガイドによりフレーム５０の開口端などに衝突することなく、スムーズに抜き出すことができる。なお、抜き出し途中でセンタリング部材４６が加熱ローラ１４から離れることにより、スプリング５２の復元力によりセンタリング部材４６ならびに軸受５１がストッパー板５３に当接する。

このとき図３に示されているように支承ローラ部材７０の支承ローラ７１は待機位置（下位置）にあるから、保持部材４８の抜き出し動作に障害を及ぼすことはない。図４は、加熱ローラ１４から保持部材４８の抜き出しが終了した状態を示している。

次に手順４で、支援ユニット４０を傾斜面３０ｂが形成されているローラ挿抜用案内シャフト３０の先端部側からハンドル６６を持って挿入し、図１３に示すように保護部材８２で加熱ローラ１４の外周を覆う。支援ユニット４０を挿入するとき図６（ａ）に示すように、ラッチ４１のレバー部４１は互いに外側に開いた状態になっており、従って支援ユニット本体４５の内側側面４５ａとホルダ４３の挟持片部３４ａの間隔は広い間隔Ｌ１となっている。

図１２は、図１３のＸ−Ｘ方向から視たアブソーバ１４ｃとホルダ４３の挟持片部４３ａとの関係を示す図で、同図（ａ）は支援ユニット４０を加熱ローラ１４内に挿入したときの状態を示す図、同図（ｂ）は支援ユニット４０をアブソーバ１４ｃに取り付けたときの状態を示す図である。

図１２（ａ）に示すようにアブソーバ１４ｃの内周部には、ホルダ４３の挟持片部３４ａが挿通する大きさの切欠部６７が２つ対向するように形成されている。支援ユニット４０を加熱ローラ１４内に挿入すると、ホルダ４３の挟持片部４３ａはアブソーバ１４ｃの切欠部６７を通過して、図１３に示すようにアブソーバ１４ｃの図面に向って左側に位置し、支援ユニット本体４５のフランジ部４５ｃがフレーム５０の外側面に当接したところでアブソーバ１４ｃの挿入が停止する。

この状態でハンドル６６を持って支援ユニット４０を図１２（ａ）に示すように矢印方向に回転すると、図１２（ｂ）に示すようにホルダ４３の挟持片部４３ａは切欠部６７から離れてアブソーバ１４ｃの他の内周部と対向する。

この状態で図６（ｂ）に示すように、ラッチ４１のレバー部４１ｃを互いに内側に回転することにより、シャフト４２を介してホルダ４３の挟持片部３４ａが支援ユニット本体４５側に引き寄せられて、アブソーバ１４ｃの内周部がホルダ４３の挟持片部３４ａと支援ユニット本体４５の側面４５ａの間で挟持される。このようにして、アブソーバ１４ｃを介して支援ユニット４０が加熱ローラ１４に取り付けられる。支援ユニット４０の取り付けが終了した状態が図１３に示されており、同図に示されているように加熱ローラ１４と保護部材８２の間には隙間Ｇが形成され、保護部材８２は加熱ローラ１４の表面には直接触れていない。

次に手順５で、支承ローラ７１を作動位置に移動してロックする。この支承ローラ７１の移動とロックは、図８（ｅ）に示すローラプレート７３を矢印Ｆ方向とは反対方向に１８０°回転させ、フック７６を溝部７７に嵌入することによってなされる。この移動で図１４に示すように、支承ローラ７１はフレーム５０の交換用開口部７８内に臨む。

次に手順６で、支援ユニット４０のハンドル６６をもって高温状態のままの加熱ローラ１４を画像形成装置から抜き出す。このときローラ挿抜用案内シャフト３０はハウジング５９の内筒部５９ｂにより確実に保持されており、アブソーバ１４ｄの内周部がローラ挿抜用案内シャフト３０の外周面上を摺動する。

そしてフレーム５０から外に出た加熱ローラ１４の部分は、図１０に示すように支援ユニット４０の保護部材８２を介して支承ローラ７１ａ，７１ｂによって安定に支承され、加熱ローラ１４の引き出しに伴って支承ローラ７１ａ，７１ｂは回転する。図１４は、加熱ローラ１４の引き出しの途中の状態を示している。

前述のように内、外周面に断熱層８２ｄが設けられた保護部材８２で加熱ローラ１４が覆われているため、約２００℃の高温状態にある加熱ローラ１４に直接手を触れることなく、加熱ローラ１４を安全に抜き出すことができる。また図７に示すように加熱ローラ１４は保護部材８２で覆われた状態で抜き出されるから、フレーム５０や支承ローラ７１等の他の部材に直接接触することなく、加熱ローラ１４の表面に傷を付ける心配がない。さらに、加熱ローラ１４の表面の離型剤や潤滑油等による汚れがフレーム５０や支承ローラ７１等の他の部材に付着することもなく、加熱ローラ１４の抜き出しがスムーズにかつ安全に行われる。
なお、加熱ローラ１４が抜き出されても、センタリング部材４７や保持部材４９はそのまま残っている。

次に手順７で、図示していないが交換する新しい加熱ローラ１４に支援ユニット４０を取り付けて、ローラ挿抜用案内シャフト３０を利用して支援ユニット４０と共に加熱ローラ１４を装着する。この装着時にも支承ローラ７１ａ，７１ｂが使用され、保護部材８２で覆われた新しい加熱ローラ１４がスムーズに装着される。

次に手順８で、支承ローラ７１ａ，７１ｂをロック解除して、待機位置に移動する。この支承ローラ７１ａ，７１ｂのロック解除と待機位置への移動手順は先に図８を用いて説明したので、重複する説明は省略する。

次に手順９で、支援ユニット４０を加熱ローラ１４から取り出し、手順１０でローラ挿抜用案内シャフト３０を利用して保持部材４８を装着して、手順１１でストッパー３１を外してローラ挿抜用案内シャフト３０を抜き出し、手順１２でランプ保護部材６４で覆われたランプカートリッジ６３を加熱ローラ１４内に挿入し、その後に保持部材４８を加熱ローラ１４から抜き出してランプカートリッジ６３の装着を終了する。

なお、前記手順７での新しい加熱ローラ１４の装着は手順６の加熱ローラ１４の抜き出しと逆の操作、前記手順９での支援ユニット４０の取り出しは手順４の支援ユニット４０の装着と逆の操作、前記手順１０での保持部材４８の装着は手順３の保持部材４８の抜き出しと逆の操作、前記手順１１でのローラ挿抜用案内シャフト３０の抜き出しは手順２のローラ挿抜用案内シャフト３０の装着と逆の操作、前記手順１２でのランプカートリッジ６３の装着は手順１のランプカートリッジ６３の抜き出しと逆の操作であるので、それらの説明は省略する。

図１５は、支援ユニット４０の第１の変形例を示す斜視図である。この例の場合、保護部材８２の加熱ローラ１４のリア側の連結キー（図示せず）と対向する部分に、開口端８２ｂから切り込まれた逃げ部８２ｅが形成されて、保護部材８２を挿入したときに加熱ローラ１４のリア側の連結キーと干渉しないようになっている。

上記（加熱ローラ付近の構造）にて記載したとおり、リア側のキー及びキー溝は、アブソーバ１４ｃの切り込み部６７、言い換えれば、支援ユニット４０がアブソーバ１４ｃに係合する際、支援ユニット４０のホルダ４３に対し９０°ずれて設置される。このため、例えば、支援ユニット４０のホルダ４３の位置を目安に、保護部材８２に設ける切込み（逃げ部８２ｅ）を設けてある。なお、逃げ部８２ｅについては、支援ユニット４０は、前述の通り、ホルダ４３を切り欠き部６７に係合させる際に回転するため、その回転を考慮して設けられる。

図１６は、支援ユニット４０の第２の変形例を示す斜視図である。この例は加熱ローラ１４が、図１９に示す加圧ローラ１５やプレヒータ１３と近接している場合の適用例で、保護部材８２の開口端８２ｂから軸方向に沿って長く切り込まれた逃げ部８２ｅが形成されて、保護部材８２を挿入したときに前記加圧ローラ１５やプレヒータ１３と干渉しないようになっている。

なお、第１の変形例と同様、逃げ部８２ｅの円周方向の切り込み幅は出来るだけ狭く設定することが好ましい。その場合も、保護部材８２の回転（支援ユニット４０の回転）によって加圧ローラ１５やプレヒータ１３と干渉しないように、円周方向の切り込み幅を規定する。

なお、一時保管時の加熱ローラ１４の保護を目的として保護部材８２の逃げ部８２ｅの位置を保護するように着脱式のカバー部材を用意し、保管時に取り付けるようにしても良い。

前記実施例では保護部材８２の内周面と外周面の両方に断熱層８２ｄを設けたが、保護部材８２の内周面あるいは外周面の何れか一方の周面に断熱層８２ｄを設けることも可能である。

前記実施例では加熱ローラ１４の交換の場合について説明したが、熱源を有するまたは有さない加圧ローラ１５の交換にも本発明を適用することは可能である。

前記実施例では加熱ローラ１４側に離型剤や潤滑油を塗布したが、加圧ローラ１５側、あるいは加熱ローラ１４と加圧ローラ１５の両側に離型剤や潤滑油を塗布する定着装置（画像形成装置）にも本発明は適用可能である。

１・・・レーザービームプリンタ、２・・・コロナ帯電器、３・・・回転多面鏡、４・・・光源、５・・・ｆθレンズ、６・・・現像装置、７・・・用紙、８・・・用紙搬送トラクタ、９・・・用紙搬送トラクタ、１０・・・転写器、１１・・・用紙ホッパ、１２・・・定着装置、１３・・・プレヒータ、１４・・・加熱ローラ、１４ａ・・・素管、１４ｂ・・・表面層、１４ｃ・・・加熱ローラ蓋（アブソーバ）、１４ｄ・・・加熱ローラ蓋（アブソーバ）、１５・・・加圧ローラ、１６・・・用紙送出しローラ、１７・・・スイングフィン、１８・・・パドル、１９・・・スタッカテーブル、２０・・・清掃装置、２１・・・感光ドラム、２２・・・コントローラ、２３・・・表示画面、２４・・・バッファプレート、２５・・・ヒータランプ、２６・・・ウェブ部材、３０・・・ローラ挿抜用案内シャフト、３０ａ・・・係合溝、３０ｂ・・・傾斜面、３１・・・ストッパー、３２・・・ピン、４０・・・支援ユニット、４１・・・ラッチ、４１ａ・・・回転部、４１ｂ・・・軸部、４１ｃ・・・レバー部、４１ｄ・・・抜け止め手段、４２・・・シャフト、４３・・・ホルダ、４３ａ・・・挟持片部、４３ｂ・・・付根部、４４・・・バネ、４５・・・支援ユニット本体、４５ａ・・・側面、４５ｃ・・・フランジ部、４５ｄ・・・挿通穴、４５ｅ・・・バネ受け部、４６・・・センタリング部材、４７・・・センタリング部材、４８・・・保持部材、４９・・・保持部材、５０・・・フレーム、５１・・・軸受、５２・・・スプリング、５３・・・ストッパー板、５４・・・蝶ネジ、５５・・・ギア、５６・・・軸受、５７・・・軸受、５８・・・ハウジング、５９・・・ハウジング、５９ａ・・・貫通孔、５９ｂ・・・内筒部、６０・・・リング、６１・・・ランプホルダ、６２・・・ランプホルダ、６２ａ・・・傾斜部、６３・・・ランプカートリッジ、６４・・・ランプ保護部材、６５・・・リング、６６・・・ハンドル、６７・・・切欠部、７０・・・支承ローラ部材、７１・・・支承ローラ、７２・・・第１シャフト、７３・・・ローラプレート、７４・・・第２シャフト、７５・・・ホルダープレート、７６・・・フック、７７・・・溝部、７８・・・交換用開口部、７９・・・垂直線、８０・・・中心線、８１・・・取付プレート、８２・・・保護部材、８２ａ・・・開口端、８２ｂ・・・開口端、８２ｃ・・・基体、８２ｄ・・・断熱層、８２ｅ・・・逃げ部、Ｏ・・・ローラ中心、Ａｗ・・・通紙領域、Ｇ・・・隙間。

特表平５−５０４６３３号公報

Claims (7)

1. 内部にヒータランプを有する加熱ローラと、その加熱ローラに対して圧接可能に設けた加圧ローラのうちの少なくとも一方の円筒状のローラを、定着装置のフレームに形成した交換用開口部から前記ローラの軸方向に抜き出して交換する定着装置のローラ交換補助具において、
   前記円筒状のローラの交換時にそのローラの外周部を覆って保護するための筒状の保護部材を有し、その保護部材は前記交換用開口部から前記円筒状のローラに対して着脱可能になっていることを特徴とする定着装置のローラ交換補助具。
2. 請求項１に記載の定着装置のローラ交換補助具において、前記保護部材の内周面または外周面の少なくともいずれか一方の周面に断熱層が設けられていることを特徴とする定着装置のローラ交換補助具。
3. 請求項２に記載の定着装置のローラ交換補助具において、着脱用のハンドルを有するローラ交換支援部が、前記筒状の保護部材の一方の開口端に取り付けられ、前記筒状の保護部材の他方の開口端は開放していることを特徴とする定着装置のローラ交換補助具。
4. 請求項３に記載の定着装置のローラ交換補助具において、前記交換するローラの近傍に対向するように定着装置側に設けられた部材と干渉しないように、前記筒状の保護部材の他方の開口端から軸方向に切り込まれた逃げ部を有することを特徴とする定着装置のローラ交換補助具。
5. 請求項４に記載の定着装置のローラ交換補助具において、前記定着装置側に設けられた部材は、前記交換するローラと連結するための連結部材であることを特徴とする定着装置のローラ交換補助具。
6. 内部にヒータランプを有する加熱ローラと、その加熱ローラに対して圧接可能に設けた加圧ローラのうちの少なくとも一方の円筒状のローラを、定着装置のフレームに形成した交換用開口部から前記ローラの軸方向に抜き出して交換する定着装置のローラ交換補助具において、
   前記円筒状のローラの交換時にそのローラの外周部を覆って保護するための筒状の保護手段を有し、
   その保護手段は軸方向に切り込まれた逃げ部を有し、その逃げ部は、前記交換するローラの周囲に設置される別のローラと干渉しない位置まで切り込まれていることを特徴とする定着装置のローラ交換補助具。
7. 内部にヒータランプを有する加熱ローラと、その加熱ローラに対して圧接可能に設けた加圧ローラのうちの少なくとも一方の円筒状のローラを、定着装置のフレームに形成した交換用開口部から前記ローラの軸方向に抜き出して交換する定着装置のローラ交換補助具において、
   前記円筒状のローラの交換時にそのローラの外周部を覆って保護するための筒状の保護手段を有し、
   その保護手段は軸方向に切り込まれた逃げ部を有し、その逃げ部は、前記交換するローラの周囲に設置される予熱手段と干渉しない位置まで切り込まれていることを特徴とする定着装置のローラ交換補助具。

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