JP5790057B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。

電子写真複写機などの画像形成装置では、記録媒体上に形成したトナー像を定着装置で記録媒体に加熱定着している。下記特許文献１では、記録媒体上のトナー像を加熱する加熱ロールを加熱ロール支持部材で支持し、記録媒体を加熱ロールに押し付ける加圧部材を加圧部材支持部材で支持し、加熱ロール支持部材と加圧部材支持部材をねじ部材で連結すると共に加圧部材と加熱ロールに荷重を付与するコイルばねを加圧部材支持部材とねじ部材の間に介在し、ねじ部材のねじ込み量を調整することでコイルばねの撓み量を調整し、それにより加圧部材と加熱ロールの間の荷重を調整している。なお、コイルばねをねじ部材と加熱ロール支持部材の間に介在しても同等の作用が得られる。

特開２００３−７６２０５号公報

本発明の目的は、荷重調整用のねじ部材に段付き大径部を有さないねじを使用した場合でも付与部材を位置ずれしにくくすることにある。

請求項１に記載の発明は、加熱ロールと、加熱ロールに記録媒体を押し付けるコイルばねからなる加圧部材と、加熱ロールを支持する加熱ロール支持部材と、加圧部材を支持する加圧部材支持部材と、加熱ロール支持部材と加圧部材支持部材とを連結し加圧部材と加熱ロールとの間の荷重を調整するねじと、ねじの軸部が内部に差し込まれねじの頭部と加圧部材支持部材又は加熱ロール支持部材との間に介在し加圧部材と加熱ロールとの間に荷重を付与するコイルばねからなる付与部材と、付与部材とねじの頭部との間に介在し付与部材の外部を支持する外部支持部が当該付与部材側に突出して設けられた座金部材と、を備え、外部支持部はねじの軸部を差し込む貫通穴が形成された円板状の座金部材の外周部を付与部材側に湾曲して形成され、付与部材の内部を支持する内部支持部を付与部材が介在されている加圧部材支持部材又は加熱ロール支持部材から当該付与部材側に突出して設け、内部支持部はねじの軸部を差し込むために付与部材が介在されている加圧部材支持部材又は加熱ロール支持部材に形成された貫通穴の周縁部を付与部材側に湾曲して形成された定着装置である。

請求項２に記載の発明は、記録媒体上に電子写真方式で画像形成する画像形成部と、記録媒体上の形成画像を定着する請求項１に記載の定着装置と、を備えた画像形成装置である。

請求項１に記載の発明によれば、段付き大径部を有しないねじであっても、コイルばねからなる付与部材の位置ずれが防止される。
また、本構成を有しない場合に比べて、付与部材の位置ずれを抑制することができる。

請求項２に記載の発明によれば、段付き大径部を有しないねじであっても、付与部材の位置ずれが防止される画像形成装置を提供することができる。

本発明の定着装置及び画像形成装置の一実施形態を示す概略構成図である。 図１の画像形成装置の定着装置の斜視図である。 図２の定着装置の加熱ロール支持部材と加圧部材支持部材の連結部の詳細を示す正面図である。 図２の定着装置の加熱ロール支持部材と加圧部材支持部材の連結部の詳細を示す縦断面図である。 従来の定着装置の加熱ロール支持部材と加圧部材支持部材の連結部の詳細を示す正面図である。 従来の定着装置の加熱ロール支持部材と加圧部材支持部材の連結部の詳細を示す縦断面図である。 従来の定着装置の加熱ロール支持部材と加圧部材支持部材の連結部の詳細を示す正面図である。 従来の定着装置の加熱ロール支持部材と加圧部材支持部材の連結部の詳細を示す縦断面図である。

以下、本発明の定着装置及び画像形成装置の実施形態について図面を用いて説明する。
図１は、本発明の定着装置及び画像形成装置の一実施形態を示す画像形成装置の概略構成図である。本実施形態の画像形成装置は、各構成部品が内部に収容される本体１を備えている。この本体１の内部には、用紙などの記録媒体２が収容される収容部３と、記録媒体２に画像を形成する画像形成部４と、収容部３から画像形成部４へ記録媒体２を搬送する搬送部５と、画像形成部４の各部の動作を制御する制御部６が設けられている。また、本体１の上部には、画像形成部４によって画像が形成された記録媒体２を排出する排出部７が設けられている。

前記画像形成部４は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー画像を夫々形成する画像形成ユニット８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ（以下、８Ｙ〜８Ｋとも記す）と、画像形成ユニット８Ｙ〜８Ｋで形成されたトナー画像が転写される中間転写ベルト９と、画像形成ユニット８Ｙ〜８Ｋで形成されたトナー画像を中間転写ベルト９に転写する第１転写ロール１０と、第１転写ロール１０によって中間転写ベルト９に転写されたトナー画像を記録媒体２に転写する第２転写ロール１１を備えている。なお、画像形成部４の構成は前記に限定されるものではなく、記録媒体２に画像を形成するものであれば、他の構成であってもよい。

前記各画像形成ユニット８Ｙ〜８Ｋは、水平方向に対して同じ向きに傾斜した状態で、本体１の上下方向中央部に並んで配置されている。また、各画像形成ユニット８Ｙ〜８Ｋは、例えば図１の時計回り方向への一方向に回転する感光体１２を備えている。各感光体１２の周囲には、感光体１２の回転方向上流側から順に、感光体１２を帯電させる帯電装置の一例としての帯電ロール１３と、帯電ロール１３によって帯電した感光体１２を露光して感光体１２に静電潜像を形成する露光装置１４と、露光装置１４によって感光体１２に形成された静電潜像を現像してトナー画像を形成する現像装置１５と、感光体１２に接触して感光体１２に残留しているトナーを除去する除去部材１６が設けられている。

前記露光装置１４は、制御部６から送られた画像信号に基づいて静電潜像を形成する。制御部６から送られる画像信号としては、例えば制御６が外部装置から取得した画像信号などがある。また、現像装置１５は、感光体１２へトナーを供給するトナー供給体１５ａと、トナー供給体１５ａに供給されるトナーを攪拌しながら搬送する複数の搬送部材１５ｂを備えている。

前記中間転写ベルト９は、環状に形成されると共に、画像形成ユニット８Ｙ〜８Ｋの上方に配置されている。この中間転写ベルト９は二つの巻掛ロール１７に巻き掛けられている。この二つの巻掛ロール１７の何れか一方を回転駆動することによって、感光体１２に接触しながら、中間転写ベルト９は例えば図１の反時計回り方向への一方向に循環移動（回転）するようになっている。なお、図の右方の巻掛ロール１７は、第２転写ロール１１の対向ロールともなっている。

前記第１転写ロール１０は、中間転写ベルト９を挟んで感光体１２に対向配置されている。この第１転写ロール１０と感光体１２の間が、感光体１２に形成されたトナー画像が中間転写ベルト９に転写される第１転写位置となっている。また、前述したように、第１転写ロール１１は、中間転写ベルト９を挟んで図示右方の巻掛ロール１７に対向配置されている。この第２転写ロール１１と図示右方の巻掛ロール１７との間が、中間転写ベルト９に転写されたトナー画像が記録媒体２に転写される第２転写位置となっている。

前記搬送部５には、収容部３に収容された記録媒体２を送り出す送出ロール１８と、送出ロール１８によって送り出された記録媒体２が搬送される搬送路１９と、搬送路１９に沿って配置されて、送出ロール１８によって送り出された記録媒体２を第２転写位置へ搬送する複数の搬送ロール２０が設けられている。
第２転写位置より搬送方向下流側には、記録媒体２を搬送する搬送装置の一例として、第２転写ロール１１によって記録媒体２に転写されたトナー画像を記録媒体２に定着させる定着装置２１が設けられている。この定着装置２１には、トナー画像が定着された記録媒体２を排出部７に排出する排出ロール２２が設けられている。また、定着装置２１は、各構成部材が内部に収容される定着装置本体２３と、記録媒体２に転写されたトナー画像を加熱する加熱ロール２４と、加熱ロール２４に記録媒体２を押し付ける加圧部材の一例としての加圧ベルト２５を備えている。加圧ベルト２５は、外周に比較的柔らかい円筒部材を備え、その円筒部材を加熱ロール２４に押し付けることでニップ部を形成し、このニップ部で記録媒体２を加熱ロール２４に予め設定された荷重で押し付ける。これにより、記録媒体２のトナー画像が加熱定着されて定着画像となる。

この画像形成装置では、収容部３から送出ロール１８によって送り出された記録媒体２が複数の搬送ロール２０によって第２転写位置へ送り込まれる。一方、画像形成ユニット８Ｙ〜８Ｋでは、帯電ロール１３によって帯電した感光体１２が露光装置１４によって露光され、感光体１２に静電潜像が形成される。その静電潜像が現像装置１５によって現像され、感光体１２にトナー画像が形成される。各画像形成ユニット８Ｙ〜８Ｋによって感光体１２に形成されたトナー画像は第１転写位置で中間転写ベルト９に重ねられ、中間転写ベルト９にカラーのトナー画像が転写される。中間転写ベルト９のカラーのトナー画像は第２転写位置で記録媒体２に転写される。記録媒体２に転写されたカラーのトナー画像は定着装置２１の加熱ロール２４と加圧ベルト２５のニップ部で加熱定着され、カラーの定着画像が定着された記録媒体２は排出ロール２２によって排出部７に排出される。

図２には、本実施形態の画像形成装置の定着装置２１の定着装置本体２３内に収容された加熱ロール２４及び加圧ベルト２５の詳細を示す。加熱ロール２４は加熱ロール支持部材２６に支持され、加圧ベルト２５は加圧部材支持部材２７に支持されている。加熱ロール支持部材２６は、加熱ロール２４の軸線方向両端部を回転自在に支持する側板部材２８と、２つの側板部材２８を連結する連結部材２９を備えている。加圧部材支持部材２７は加圧ベルト２５の側板部材である。なお、図中の符号３０は、図示しない回転駆動源の回転力を加熱ローラ２４に伝達する歯車機構である。

加熱ロール支持部材２６の側板部材２８と加圧ベルト２５の側板部材である加圧部材支持部材２７は、図２の下方でピン部材３１により、例えば加熱ロール２４と加圧ベルト２５を近づけたり遠ざけたりする方向に回転自在に連結されている。また、加熱ロール支持部材２６の側板部材２８の上端部からは、例えば加熱ロール２４の軸線方向両外側に向けて突出するように連結ブラケット２６ａが設けられている。また、加圧ベルト２５の側板部材である加圧部材支持部材２７の上端部からも、例えば加熱ロール２４の軸線方向両外側に向けて突出するように連結ブラケット２７ａが設けられている。本実施形態では、加圧部材支持部材２７の連結ブラケット２７ａにはボルト３２の軸部が通過する貫通穴が形成され、加熱ロール支持部材２６の連結ブラケット２６ａにはボルト３２のねじ部がねじ込まれるねじ穴が形成されている。そこで、加圧部材支持部材２７の連結ブラケット２７ａの貫通穴にボルト３２の軸部を貫通し、加熱ロール支持部材２６の連結ブラケット２６ａのねじ穴にボルト３２のねじ部をねじ込んで、加圧部材支持部材２７と加熱ロール支持部材２６を連結する。

更に、本実施形態では、ボルト３２の軸部を内部に差し込むようにして連結ブラケット２７ａ、つまり加圧部材支持部材２７とボルト３２の頭部の間にコイルばね３３を介在し、コイルばね３３とボルト３２の頭部の間に座金部材３４を介在している。座金部材３４は、ボルト３２の軸部を差し込む貫通穴が形成された円板状である。このような構成とすることにより、ボルト３２の連結ブラケット２６ａ、つまり加熱ロール支持部材２６への締め込み量を調整することによってコイルばね３３の撓み量を調整することができ、このコイルばね３３の撓み量の調整で加圧ベルト２５の加熱ロール２４への押し付け荷重を、例えば加熱ロール２４の軸線方向両端部で個々に調整することができる。なお、本実施形態では、ボルト３２には汎用のボルトを使用した。

図３、図４には、ボルト３２による加熱ロール支持部材２６と加圧部材支持部材２７の連結部の詳細を示す。加圧ベルト２５と加熱ロール２４の間の荷重は、例えば加熱ロール２４の軸線方向両端部で同等であることが望まれる。前述のように、加圧ベルト２５と加熱ロール２４の間の荷重は、コイルばね３３の撓み量で調整することができるので、本実施形態では、例えば図示しないジグを座金部材３４の図示右端面の外周部にあてがい、予め設定された荷重で座金部材３４を図の左方に押す。このとき、コイルばね３３に生じる撓み量は前記予め設定された荷重に相当したものであるので、その状態で、ボルト３２の頭部が座金部材３４に接触するまでボルト３２を連結ブラケット２６ａのねじ穴にねじ込む。その状態から、座金部材３４にあてがっていた図示しないジグを外せば、コイルばね３３は前記予め設定された荷重相当の弾性力を発生する。この調整作業を、例えば加熱ロール２４の軸線方向両端部のボルト３２で行うことで、加熱ロール２４の軸線方向両端部での加圧ベルト２５と加熱ロール２４の荷重が同等となる。

本実施形態では、前記座金部材３４のコイルばね３３側に、当該コイルばね３３の外部を支持する外部支持部３５を当該コイルばね３３側に突出するように設けている。この外部支持部３５は、前述のようにボルト３２の軸部が差し込まれる貫通穴の形成された円板状の座金部材３４の外周部をコイルばね３３側にＬ字状に湾曲させた凹部として形成されている。この外部支持部３５によってコイルばね３３の外部、即ち巻き線の外周部が一周にわたって支持される。

また、本実施形態では、加圧部材支持部材２７の連結ブラケット２７ａのコイルばね３３側に、当該コイルばね３３の内部を支持する内部支持部３６を当該コイルばね３３側に突出するように設けている。この内部支持部３６は、ボルト３２の軸部が差し込まれる連結ブラケット２７ａの貫通穴の周縁部をコイルばね３３側にＬ字状に湾曲させた凸状に形成されている。この内部支持部３６によってコイルばね３３の内部、即ち巻き線の内周部が一周にわたって支持される。なお、ブラケット２７ａは金属製の板材で構成され、内部支持部３６はこの板材を絞り加工することで形成されている。したがって、ブラケット２７ａと別体の内部支持部をブラケット２７ａに溶接等する場合に比べて、工数や精度に優れている。

図５、図６には、従来のねじ部材１３２による加熱ロール支持部材２６と加圧部材支持部材２７の連結部の詳細を示す。従来は、汎用のボルトに代えて段付き大径部１３３を有するねじ部材１３２を使用している。なお、同等の構成部材には同等の符号を付すが、従来の座金部材１３４は、ねじ部材１３２の軸部が差し込まれる貫通穴のみ形成された円形平板状である。ねじ部材１３２の大径部１３３はコイルばね３３の軸線方向ほぼ全長にわたって当該コイルばね３３の内部、即ち巻き線の内周部を支持するように構成されている。しかしながら、この大径部１３３を有する段付きのねじ部材１３２はコストがかかる。

図７、図８には、前記図５、図６の従来の加熱ロール支持部材２６と加圧部材支持部材２７の連結部に、図３、図４と同様に、汎用のボルト３２を使用した場合の詳細を示す。この場合には、ボルト３２の軸部の外周とコイルばね３３の内部、つまり巻き線の内周部とが離れているのでコイルばね３３の内部、つまり巻き線の内周部は支持されない。また、コイルばね３３の外部、つまり巻き線の外周部を支持する構造もない。従って、コイルばねの位置が不安定になる。

なお、前記実施形態では、加圧部材支持部材２７とボルト３２の頭部の間にコイルばね３３を介在させたが、加熱ロール支持部材２６とボルト３２の頭部の間にコイルばね３３を介在させても同等の作用が得られる。なお、その場合、加熱ロール支持部材２６にはボルト３２の軸部が差し込まれる貫通穴を形成し、加圧部材支持部材２７にはボルト３２のねじ部がねじ込まれるねじ穴を形成する。

また、記録媒体２を加熱ロール２４に押し付ける加圧部材は前記加圧ベルト２５に限定されるものではなく、既存の電子写真複写機などの画像形成装置に用いられる加圧部材を用いることができる。

１ 本体
２ 記録媒体
３ 収容部
４ 画像形成部
５ 搬送部
６ 制御部
７ 排出部
８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ、８Ｋ 画像形成ユニット
９ 中間転写ベルト
１０ 第１転写ロール
１１ 第２転写ロール
１２ 感光体
１３ 帯電ロール
１４ 露光装置
１５ 現像装置
１６ 除去部材
１７ 巻掛ロール
１８ 送出ロール
１９ 搬送路
２０ 搬送ロール
２１ 定着装置
２２ 排出ロール
２３ 定着装置本体
２４ 加熱ロール
２５ 加圧ベルト
２６ 加熱ロール支持部材
２７ 加圧部材支持部材
２８ 側板部材
２９ 連結部材
３０ 歯車機構
３１ ピン部材
３２ ボルト
３３ コイルばね
３４ 座金部材
３５ 外部支持部
３６ 内部支持部

Claims (2)

1. 加熱ロールと、
   前記加熱ロールに記録媒体を押し付ける加圧部材と、
   前記加熱ロールを支持する加熱ロール支持部材と、
   前記加圧部材を支持する加圧部材支持部材と、
   前記加熱ロール支持部材と前記加圧部材支持部材とを連結し前記加圧部材と前記加熱ロールとの間の荷重を調整するねじと、
   前記ねじの軸部が内部に差し込まれ前記ねじの頭部と前記加圧部材支持部材又は加熱ロール支持部材との間に介在し前記加圧部材と前記加熱ロールとの間に荷重を付与するコイルばねからなる付与部材と、
   前記付与部材と前記ねじの頭部との間に介在し前記付与部材の外部を支持する外部支持部が当該付与部材側に突出して設けられた座金部材と、を備え、
   前記外部支持部は前記ねじの軸部を差し込む貫通穴が形成された円板状の前記座金部材の外周部を前記付与部材側に湾曲して形成され、
   前記付与部材の内部を支持する内部支持部を前記付与部材が介在されている加圧部材支持部材又は加熱ロール支持部材から当該付与部材側に突出して設け、
   前記内部支持部は前記ねじの軸部を差し込むために前記付与部材が介在されている加圧部材支持部材又は加熱ロール支持部材に形成された貫通穴の周縁部を前記付与部材側に湾曲して形成されたものであることを特徴とする定着装置。
2. 記録媒体上に電子写真方式で画像形成する画像形成部と、
   前記記録媒体上の形成画像を定着する前記請求項１に記載の定着装置と、
   を備えた画像形成装置。
   

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