JP6070225B2 - 定着装置 - Google Patents

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Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置などに用いられる定着装置に関する。
一般に、レーザプリンタやデジタル複写機などの電子写真方式の画像形成装置は、記録シートに形成された現像剤像を熱定着させる定着装置を備えている。この種の定着装置として、例えば特許文献1には、周方向に回転可能な可撓性を有する無端状の定着フィルム(エンドレスベルト)と、定着フィルムの内側に配置された発熱体と、発熱体から輻射熱を受けるように定着フィルムの内側に配置されて定着フィルムの内面に接触するニップ板と、ニップ板との間に定着フィルムを挟んで定着フィルムを周方向に移動させる加圧ローラとを備えたものが開示されている。
この定着装置では、現像剤像が形成された記録シートを加圧ローラと無端状の定着フィルムとの間に挟み込んで搬送することにより、発熱体からの輻射熱をニップ板から定着フィルムを介して記録シートに加え、記録シートに形成された現像剤像を熱定着させている。
ここで、特許文献1に記載の定着装置は、加圧ローラと無端状の定着フィルムとの間に挟まれて搬送される記録シートが搬送方向に対して左右にずれるのを防止するための構造として、無端状の定着フィルムの端面位置を規制する規制部材を備えている。この規制部材は、無端状の定着フィルムの軸線と直交する面に対して傾動可能に構成されている。
特開2012−137517号公報
ところで、特許文献1に記載の定着装置においては、無端状の定着フィルム(エンドレスベルト)が加圧ローラ(回転体)から軸線方向への寄せ力を受け、エンドレスベルトの端面が規制部材に押圧された際、エンドレスベルトの姿勢が軸線方向に対して傾くと、それに応じて規制部材が傾動することで、エンドレスベルトの姿勢が傾いたままとなってしまい、記録シートの搬送に悪影響が出る虞がある。
また、エンドレスベルトが外層にゴム層を有するグリップ力の強いものである場合、回転体からエンドレスベルトに軸線方向への強い寄せ力が作用してエンドレスベルトの端面が規制部材に強く押圧されることがある。そして、このような状態が繰り返されると、エンドレスベルトの端面が変形したり破損したりする虞がある。
そこで、本発明は、エンドレスベルトの端面の変形や破損を予防できると共に、エンドレスベルトの姿勢を回転軸線に沿った基準姿勢に復帰させることができる定着装置を提供することを課題とする。
前述した課題を解決するための本発明に係る定着装置は、軸方向に伸びる軸線の周りを回転するように構成されたエンドレスベルトと、エンドレスベルトの内側に配置された発熱体と、エンドレスベルトの内面に接触するように構成されたニップ部材と、ニップ部材との間にエンドレスベルトを挟むように構成された回転体と、エンドレスベルトの軸線方向の移動を規制するように構成され、エンドレスベルトの端面に対向する規制面を有する規制部材と、規制部材をエンドレスベルトの端面側に向けて付勢する弾性部材とを備えている。
ここで、「エンドレスベルト」は、継ぎ目の無いベルトと、継ぎ目のあるベルトの両方を含むものである。また、エンドレスベルトの内面に「接触」するとは、直接に接触する場合と、他の層状部材を介して間接的に接触する場合の両方を含むものである。
この定着装置では、回転体からエンドレスベルトに軸線方向への強い寄せ力が作用してエンドレスベルトの端面が規制部材の規制面に強く押圧される際においても、規制部材をエンドレスベルトの端面側に向けて付勢する弾性部材の伸縮により、規制部材の規制面がエンドレスベルトの端面に追従するため、エンドレスベルトの端面の変形や破損が予防される。そして、規制部材の規制面に対するエンドレスベルトの端面の押圧力が減少すると、弾性部材の伸縮により、規制部材の規制面がエンドレスベルトの端面を押し戻すため、エンドレスベルトの姿勢が回転軸線に沿った基準姿勢に復帰する。
この定着装置は、規制部材の規制面がエンドレスベルトの軸線と直交する基準面に沿う初期位置に復帰するように、規制部材の移動を規制する移動規制部材をさらに備えているのが好ましい。この場合、規制部材の規制面は、移動規制部材により移動位置が規制されることで、基準面に沿った位置に復帰する。
この定着装置において、規制部材をエンドレスベルトの端面側に向けて付勢する弾性部材は、ニップ部材に沿うエンドレスベルトの移動方向に離間した第1のバネおよび第2のバネを有するものとすることができる。この場合、規制部材の規制面は、ニップ部材に沿うエンドレスベルトの移動方向を前後方向とし、エンドレスベルトの軸線方向を左右方向として、左右方向に傾動可能となる。
ここで、規制部材は、第1のバネおよび第2のバネを支持するフレームに対し、エンドレスベルトの軸線方向である左右方向と、ニップ部材に沿うエンドレスベルトの移動方向である前後方向とに直交する上下方向に延びる傾動軸線を中心として傾動可能に支持されており、傾動軸線は、エンドレスベルトの軸方向から見て、エンドレスベルトの内側で、かつ、第1のバネおよび第2のバネの間を通過するように構成されているのが好ましい。この場合、第1のバネおよび第2のバネによりエンドレスベルトの端面側に向けて付勢される規制部材の規制面は、上下方向の傾動軸線を中心として左右方向に傾動可能となる。なお、ニップ部材に「沿う」とは、ニップ部材に「略平行」という意味である。
この定着装置において、規制部材は、規制面の反対面に凹部を有し、フレームは、規制部材の反対面側へ突出して凹部に嵌る凸部を有しており、凹部は凸部の周りに傾動可能に支持された構成とすることができる。
また、第1のバネおよび第2のバネは、規制部材における規制面の反対面に配置された圧縮コイルバネとすることができる。この場合、規制部材の反対面は、第1のバネおよび第2のバネの端部を位置決めする突起を有しているのが好ましい。
さらに、エンドレスベルトは、基層のみの単層構造としてもよいし、基層と、基層の外面を被覆するゴム層と、ゴム層の外面を被覆するフッ素樹脂層とを有する多層構造としてもよい。ここで、ゴム層を有するエンドレスベルトは、回転体との間のグリップ力が強いため、回転体からエンドレスベルトに軸線方向への強い寄せ力が作用するが、このようなグリップ力の強いエンドレスベルトにおいても、この定着装置は、弾性部材の規制面に対するエンドレスベルトの端面の押圧力を良好に吸収してエンドレスベルトの端面の変形や破損を予防する。
本発明の定着装置によれば、エンドレスベルトの端面が規制部材の規制面に強く押圧される際においても、規制部材をエンドレスベルトの端面側に向けて付勢する弾性部材の伸縮により、規制部材の規制面がエンドレスベルトの端面に追従するため、エンドレスベルトの端面の変形や破損を予防することができる。そして、規制部材の規制面に対するエンドレスベルトの端面の押圧力が減少すると、弾性部材の伸縮により、規制部材の規制面がエンドレスベルトの端面を押し戻すため、エンドレスベルトの姿勢を回転軸線に沿った基準姿勢に復帰させることができる。
本発明の一実施形態に係る定着装置を備えたカラープリンタの概略構成を示す側断面図である。 図1に示した定着装置の概略構成を示す横断面図である。 図2に示したエンドレスベルトの層構造を示す部分拡大断面図である。 図2に示した定着装置の構成部品を分解して示す分解斜視図である。 図4に示した定着装置の構成部品の組立て状態を示す側面図である。 図4に示したステイの端部を支持するフレーム部材および図2に示した定着ベルトの軸方向の移動を規制する規制部材の組立て状態を示す斜視図である。 図6に示したフレーム部材および規制部材の分解斜視図である。 図7に示したフレーム部材の部分拡大斜視図である。 図7に示したフレーム部材および規制部材の組立て状態を示す平面図である。 図9に示した規制部材の作用を示す平面図である。 フレーム部材および規制部材の第1変形例を示す組立て状態の平面図である。 フレーム部材および規制部材の第2変形例を示す組立て状態の平面図である。 図12に示した規制部材の斜視図である。 傾動機構の変形例を示す平面図である。
以下、本発明に係る定着装置の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。一実施形態の定着装置は、例えば図1に示すようなカラープリンタ1の定着装置100を構成するものである。そこで、まず、図1を参照してカラープリンタ1の構成を概略的に説明し、続いて、図2〜図14を参照して定着装置100の構成を詳細に説明する。ここで、図1においては、紙面に向かって右方向を「後」、左方向を「前」、上下方向を「上下」、手前方向を「右」、奥方向を「左」とする。また、図2においては、紙面に向かって右方向を「後」、左方向を「前」、上下方向を「上下」、手前方向を「左」、奥方向を「右」とする。そして、図4においては、紙面に向かって左方向を「後」、右方向を「前」、上下方向を「上下」、斜め左上方向を「左」、斜め右下向を「右」とする。
<カラープリンタの概略構成>
図1に示すように、カラープリンタ1は、記録シートの一例としての用紙Pを供給するための給紙部20や、用紙Pに画像を形成するための画像形成部30などを本体ケーシング40内に備えると共に、原稿を読み取って画像データを生成するフラットベッドスキャナ50を本体ケーシング40上に備えている。ここで、画像形成部30は、プロセス部60、露光装置70、転写装置80、定着装置100などで構成されている。
<給紙部の構成>
給紙部20は、本体ケーシング40の下部に配置された給紙トレイ21と、給紙トレイ21の後側に配置された給紙機構22と、給紙トレイ21に収容された用紙Pを給紙機構22に受け渡す用紙押圧板23とを備えている。給紙トレイ21に収容された用紙Pは、後部が用紙押圧板23によって上方に寄せられ、給紙機構22により1枚ずつ分離されて上方に搬送される。
<プロセス部の構成>
プロセス部60は、保持ケース61内に収容されて前後方向に所定間隔で配列された4つのプロセスカートリッジ62を備えている。各プロセスカートリッジ62は、表面に感光層が形成された感光体ドラム63と、感光体ドラム63の感光層を一様に帯電させる帯電器64と、感光体ドラム63の感光層に現像剤を供給する現像カートリッジ65とで構成されている。感光体ドラム63はプロセスカートリッジ62の上部に配置され、帯電器64は感光体ドラム63の後側に配置され、現像カートリッジ65は感光体ドラム63の下側に配置されている。
各プロセスカートリッジ62では、感光体ドラム63の表面の感光層が帯電器64により一様に帯電された後、露光装置70から照射されるレーザ光の高速走査によって感光層が露光される。この感光層の露光により、画像データに基づく静電潜像が感光体ドラム63の表面に形成される。そして、この静電潜像に現像カートリッジ65から現像剤の一例としてのトナーが供給されることで、静電潜像が可視化されたトナー像が感光体ドラム63の表面に形成される。
<露光装置の構成>
露光装置70は、給紙部20の上方でプロセス部60の下方に配置されており、図示しないレーザ光源、ポリゴンミラー、レンズ、反射鏡などを備えている。この露光装置70は、レーザ光源から出射されたレーザ光をポリゴンミラーや反射鏡で反射させて感光体ドラム63の表面に照射し、このレーザ光を高速走査することで感光体ドラム63の表面を露光する。
<転写装置の構成>
転写装置80は、プロセス部60の上方に配置されており、本体ケーシング40内の後側の給紙機構22の上方に配置された駆動ローラ81と、本体ケーシング40内の前側に配置された従動ローラ82と、これらの駆動ローラ81と従動ローラ82との間に巻回された中間転写ベルト83とを備えている。
この転写装置80は、中間転写ベルト83を4つのプロセスカートリッジ62の4つの感光体ドラム63に押圧するように、各感光体ドラム63に対向して中間転写ベルト83の下側パスラインの内側に配置された4つの1次転写ローラ84と、用紙Pを中間転写ベルト83に押圧するように、駆動ローラ81に対向して配置された2次転写ローラ85とを備えている。
転写装置80では、4つの各感光体ドラム63の表面の感光層に形成された各色のトナー像が中間転写ベルト83上に順次重ね合わせて転写される。そして、給紙機構22から上方に向けて搬送される用紙Pが2次転写ローラ85により中間転写ベルト83に押圧されることで、中間転写ベルト83上に重ね合わせて転写された各色のトナー像が用紙Pに転写される。
<定着装置の構成>
定着装置100は、転写装置80の駆動ローラ81と2次転写ローラ85との間を通過して上方に搬送される用紙Pを通過させるように、転写装置80の後部上方に配置されている。この定着装置100を用紙Pが通過することで、中間転写ベルト83から用紙P上に転写された各色のトナー像(トナー)が熱定着される。そして、各色のトナー像が熱定着された用紙Pは、排紙ローラ93によって排紙トレイ41上に排出される。
<定着装置の詳細構成>
図2に拡大して示すように、定着装置100は、定着用の無端状のベルトであるエンドレスベルト110と、発熱体の一例としてのハロゲンランプ120と、ニップ部材の一例としてのニップ板130と、反射板140と、回転体の一例としての加圧ローラ150と、ステイ160とを備えている。ここで、図2においては、図1と異なり、紙面の手前方向を「左」、奥方向を「右」とする。
エンドレスベルト110は、ハロゲンランプ120、ニップ板130、反射板140およびステイ160を囲むように配置されている。このエンドレスベルト110は、その仮想の回転軸線X1方向の移動が後述する規制部材により案内される。
このようなエンドレスベルト110は、耐熱性と可撓性とを有するフィルムからなり、例えば図3の部分断面図に示すように、基層111と、基層111の外面を被覆するゴム層112と、ゴム層112の外面を被覆するフッ素樹脂層113とを有する。
図2に示したハロゲンランプ120は、輻射熱を発してニップ板130およびエンドレスベルト110を加熱することにより、用紙P上のトナー像(トナー)を加熱する公知の発熱体である。このハロゲンランプ120は、エンドレスベルト110の仮想回転軸線X1に沿って略平行にエンドレスベルト110の内側に配置されており、エンドレスベルト110およびニップ板130の内面から所定の間隔をあけて配置されている。
ニップ板130は、ハロゲンランプ120からの輻射熱を受ける板状の部材であり、エンドレスベルト110の内周面に接触するように配置されている。このニップ板130は、ハロゲンランプ120から受けた輻射熱により、エンドレスベルト110を介して用紙P上のトナー像(トナー)を加熱する。
このようなニップ板130は、後述するスチール製のステイ160より熱伝導率が大きい材料、例えば、アルミニウム板などを材料として、長手方向に直交する断面形状が扁平なU字状を呈する浅いトレイ状に折り曲げることで形成されている。
このニップ板130は、長手方向に直交する断面において、用紙Pの搬送方向に沿う本体部131と、本体部131の側縁部から上方に立ち上がるように折り曲げられた側壁部132とを有している。なお、ニップ板130の本体部131の上面131Aには、ハロゲンランプ120からの輻射熱を効率良く吸収できるように、黒色の塗装を施し、あるいは熱吸収部材を付設してもよい。
一方、ニップ板130の本体部131において、エンドレスベルト110の内面に対向する下面131Bは、酸化被膜などで覆われていてもよいし、フッ素樹脂コーティング層などで覆われていても良い。
図4に示すように、ニップ板130は、本体部131の長手方向の一端部から平板状に延びる挿入部133と、長手方向の他端部に形成された係合部134とを有している。この係合部134は、U字形状に屈曲して形成されており、上方に突出する前後の起立部134A,134Aには係合孔134B,134Bが開けられている。
一方、反射板140の長手方向(用紙Pの幅方向)に沿う両側部には、フランジ部142が折り曲げ形成されており、反射板140の長手方向の両端部には、フランジ状の係止部143が合計4つ形成されている(3つのみ図示)。各係止部143は、フランジ部142より上方に位置しており、図5に示すように、ニップ板130、反射板140およびステイ160が組み立てられたときに、後述するステイ160の両端部の接触部163(163A)を挟むように配置される。
図2に示すように、加圧ローラ150は、弾性変形可能な部材であり、図2においてニップ板130の下方に配置されている。そして、この加圧ローラ150は、弾性変形した状態でニップ板130との間にエンドレスベルト110を挟むことで、エンドレスベルト110との間にニップ部を形成する。なお、ニップ部を形成するためには、バネなどの付勢手段により、加圧ローラ150またはニップ板130の何れか一方を他方に向けて付勢すればよい。
この加圧ローラ150は、本体ケーシング40内に設けられた図示しないモータから駆動力が伝達されることで、エンドレスベルト110の仮想回転軸線X1と略平行な回転軸線X2周りに回転するように構成されており、回転軸線X2周りに回転することで、エンドレスベルト110(または用紙P)との摩擦力によりエンドレスベルト110を仮想回転軸線X1周りに従動回転させる。そして、加圧ローラ150と加熱されたエンドレスベルト110の間(ニップ部)を用紙Pが搬送されることで、用紙P上に転写されたトナー像が熱定着される。
ステイ160は、ニップ板130の本体部131の両側部131Bを反射板140のフランジ部142を介して支持することでニップ板130の剛性を確保する部材である。このステイ160は、反射板140(反射部141)の外面形状に沿った形状(断面視略U形状)を有して反射板140を覆うように配置されている。このようなステイ160は、剛性が比較的大きい、例えば、鋼板などを断面視略U形状に折り曲げることで形成されている。
ステイ160の長手方向に沿った側壁161,162の下端には、図4に示すように、略櫛歯状をなすように形成された複数の接触部163が設けられている。また、ステイ160の側壁161,162の一端部(図4の左端部)には、図4の下方に向けて延び、さらに右方へ向けて延びる略L形状の係止部165が設けられている。さらに、ステイ160の他端(図4の右端部)には、ステイ160の上壁166から右方に向けて延びる側面視略U形状に折り曲げられた保持部167が設けられている。保持部167の各側壁部167Aの内面には、内側に向けて突出する係合ボス167B(一方のみ図示)が設けられている。
図2および図4に示すように、ステイ160の長手方向両端部における側壁161,162の内面には、内側に向けて突出する当接ボス168が合計4つ設けられている。この当接ボス168は、反射板140の側壁外面に当接する。これにより、反射板140の側壁部分の振動や位置ずれが抑制される。
ステイ160に反射板140とニップ板130を組み付ける場合、まず、ステイ160に反射板140を嵌め込むようにして取り付ける。ステイ160の側壁161,162の内面には当接ボス168が設けられているので、この当接ボス168が反射板140の側壁部分に当接することで、反射板140はステイ160に仮保持される。
その後、図5に示すように、ニップ板130の挿入部133をステイ160の係止部165の間に挿入して本体部131(両端部131B)を各係止部165に係合させ、次いで、ニップ板130の係合部134(係合孔134B)とステイ160の保持部167(係合ボス167B)とを係合させる。
これにより、ニップ板130は、本体部131の両端部131Bが係止部165に支持され、係合部134が保持部167に保持されることで、ステイ160に保持される。また、反射板140は、フランジ部142がニップ板130とステイ160に挟まれた状態でステイ160に保持される。
ここで、ハロゲンランプ120を包囲した状態でニップ板130との間に反射板140を挟み込んだステイ160の端部は、図6および図7に示すフレーム部材(フレーム)170に支持される。このフレーム部材170には、エンドレスベルト110の仮想回転軸線X1方向への移動を規制するための規制部材180が組み付けられる。
フレーム部材170は、図7に示すように、本体ケーシング40に固定されるフレーム部171と、フレーム部171にアーム172を介して連続する内面ガイド部173とが合成樹脂により一体に形成されている。
フレーム部材170のフレーム部171は、概略長方形のブロック状に形成されている。ここで、図6に示したステイ160の長手方向、すなわちエンドレスベルト110の仮想回転軸線X1方向に直交する用紙Pの搬送方向(図2の矢印方向)において、搬送方向下流側を前側、搬送方向上流側を後側としたとき、フレーム部171の相互に平行な前壁および後壁には、図7に示すように、本体ケーシング40に固定するための一対の突起171A,171Aがそれぞれ形成されている。この一対の突起171A,171Aは、相互に所定間隔を開けて上下方向に平行に延びている。
図8に拡大して示すように、フレーム部材170のアーム172は、一対の突起171A,171Aを有するフレーム部171の前壁および後壁と直交する側壁の下部から図6に示したエンドレスベルト110の端面側に向かって突出している。そして、アーム172の上方に位置するフレーム部171の側壁の上部には、前後一対のバネ受けボス171B,171Bが突設され、その間の中央部には、規制部材180の移動を規制すると共に、規制部材180を傾動可能に支持する凸部としての支持部材174が突設されている。
フレーム部材170の内面ガイド部173は、エンドレスベルト110の内面を案内する部分である。この内面ガイド部173は、エンドレスベルト110の内面に沿うような断面形状に形成されている。すなわち、内面ガイド部173は、図7の上下方向の下方が開口した概略C字形の断面形状に形成されており、その外周面がエンドレスベルト110の内面を回転方向に摺動自在に案内する。
このような内面ガイド部173は、アーム172に連続する側壁部として、フレーム部171の側壁と平行な側壁部173A(図9参照)を有している。また、内面ガイド部173は、図6に示したステイ160の上壁166に当接する構造として、内面ガイド部173の上部の内周面から下方に突出した突出長の短いリブ状の当接部173B,173Bを有している。さらに、内面ガイド部173は、ステイ160の側壁161,162を挟み込む挟持壁173Cを有している。なお、図示省略したが、内面ガイド部173の内側には、図4に示したハロゲンランプ120の端子121を固定するための固定部が形成されている。
規制部材180は、エンドレスベルト110の仮想回転軸線X1方向の移動を規制する部材であり、図7に示すように、円板の下部を門形に切欠いて嵌合凹部182とした断面形状を呈する。この規制部材180は、エンドレスベルト110の端面に対向する規制面180Aを内面ガイド部173側に向けた状態で、フレーム部材170のアーム172に嵌合凹部182が跨るように組み付けられる。
この規制部材180は、図2に示したニップ板130に沿うエンドレスベルト110の移動方向と、エンドレスベルト110の仮想回転軸線X1方向とに直交して上下方向に延びる仮想の軸線X3(図9参照)を中心として傾動できると共に、規制面180Aがエンドレスベルト110の仮想回転軸線X1と直交する初期位置に復帰可能なように、フレーム部材170のフレーム部171に支持される。
そのための構造として、図9に示すように、規制部材180の規制面180Aとは反対側の反対面180Bには、規制部材180の中心部を上下方向に延びる凹部としての軸受溝180Cが形成されている(図7参照)。一方、図9に示すように、フレーム部171の側壁の上部に突設された支持部材174の先端部には、規制部材180の軸受溝180Cに上下方向から嵌合することで、規制部材180を上下方向以外の方向に離脱不能に連結する軸部174Aが一体に形成されている(図8参照)。
このような支持部材174は、規制部材180の規制面180Aがエンドレスベルト110の仮想回転軸線X1と直交する基準面に沿う初期位置に復帰するように、規制部材180の移動を規制する移動規制部材として機能する。
ここで、規制部材180の規制面180Aをエンドレスベルト110の端面側に向けて付勢するための構造として、規制部材180の反対面180Bには、フレーム部171の側壁の上部に突設された前後一対のバネ受けボス171B,171Bに対向する前後一対のバネ受けボス183,183が突設されている。
そして、フレーム部171の側壁と規制部材180の反対面180Bとの間には、フレーム部171の前側のバネ受けボス171Bと、規制部材180の前側のバネ受けボス183とに両端部を嵌合させた状態で、弾性部材としての圧縮コイルバネからなる押圧バネ(第1のバネ)190Aが圧縮状態で介設され、同様に、フレーム部171の後側のバネ受けボス171Bと、規制部材180の後側のバネ受けボス183とに両端部を嵌合させた状態で、圧縮コイルバネからなる押圧バネ(第2のバネ)190Bが圧縮状態で介設されている。
ここで、フレーム部171の軸部174Aと規制部材180の軸受溝180Cとによって構成される仮想の軸線X3は、エンドレスベルト110の仮想軸線X4方向から見て、エンドレスベルト110の内側で、かつ、押圧バネ(第1のバネ)190Aと押圧バネ(第2のバネ)190Bとの間を通過している。
そして、フレーム部171の軸部174Aと規制部材180の軸受溝180Cと、押圧バネ(第1のバネ)190Aおよび押圧バネ(第2のバネ)190Bとによって構成される傾動機構においては、規制部材180の規制面180Aは、エンドレスベルト110の仮想回転軸線X1方向と直交する基準面に沿った初期位置(図9参照)と、基準面から所定量だけ傾いた傾動位置(例えば図10参照)との間で傾動する。
以上のように構成された本実施形態の定着装置100においては、図9に示すように、規制部材180の規制面180Aは、エンドレスベルト110の軸線方向と直交する基準面に沿った初期位置にある。
ここで、図2に示したエンドレスベルト110は、図3に示したようにゴム層112を有しているため、ゴム層112を有しないものに比較して、一般に加圧ローラ150との間のグリップ力が強い。このため、図2に示した加圧ローラ150からエンドレスベルト110の軸線方向に強い寄せ力が作用することがある。そして、この場合、製造誤差や組付け誤差などにより、エンドレスベルト110の端面が軸線方向と直交する面に対して面振れしていると、エンドレスベルト110の端面が規制部材180の規制面180Aに片当たり状態で強く押圧されることがある。
しかしながら、このような場合、例えば図10に示すように、押圧バネ(第1のバネ)190Aが収縮して押圧バネ(第2のバネ)190Bが伸張することにより、規制部材180は、規制面180Aがエンドレスベルト110の端面に均等に当接するように傾動する。その結果、エンドレスベルト110の端面の変形や破損が予防される。
ここで、規制部材180の規制面180Aに対するエンドレスベルト110の端面の押圧力が減少すると、押圧バネ(第1のバネ)190Aが伸張して押圧バネ(第2のバネ)190Bが収縮することにより、規制部材180が図9に示す位置に復帰するように傾動して規制面180Aか初期位置に復帰する。その際、規制部材180の規制面180Aがエンドレスベルト110の端面を押し戻すため、エンドレスベルト110の位置が仮想回転軸線X1に沿った基準位置に復帰する。
そして、規制部材180の規制面180Aが初期位置に復帰した以降は、再びエンドレスベルト110の端面が規制部材180の規制面180Aに強く押圧された際にも、再び規制面180Aがエンドレスベルト110の端面に均等に当接するように規制部材180が傾動するため、エンドレスベルト110の端面の変形や破損を繰り返して予防することができる。
すなわち、本実施形態の定着装置100によれば、エンドレスベルト110の端面が規制部材180の規制面180Aに強く押圧される際においても、規制面180Aがエンドレスベルト110の端面に均等に当接するように規制部材180が傾動するため、エンドレスベルト110の端面の変形や破損を繰り返して予防することができる。
そして、規制部材180の規制面180Aに対するエンドレスベルト110の端面の押圧力が減少すると、規制面180Aが初期位置に復帰するように規制部材180が復帰方向に傾動するため、エンドレスベルト110の姿勢を仮想回転軸線X1に沿った基準姿勢に復帰させることができる。
以上、本発明に係る定着装置の一実施形態について説明したが、本発明の定着装置は、一実施形態に限定されるものではなく、その構造は適宜変更することができる。例えば、図2に示したエンドレスベルト110は、図3に示した基層111のみの単層構造のものでもよい。また、このエンドレスベルト110は、継ぎ目の無いベルトであってもよいし、継ぎ目のあるベルトであってもよい。
一方、規制部材180の傾動機構は、図11に示すような傾動機構に変更することができる。この傾動機構は、図9に示した規制部材180の軸受溝180Cと同様の軸受溝171Cをフレーム部171の側壁の上部に形成すると共に、図9に示したフレーム部171の側壁の上部の支持部材174と同様の持部材181を規制部材180の反対面180Bに突設し、その先端部に軸部174Aと同様の傾動軸部181Aを一体に形成したものである。
さらに、規制部材180の傾動機構は、図12に示すような傾動機構に変更することができる。この傾動機構は、規制部材180の規制面180Aがエンドレスベルト110の軸線と直交する基準面に沿う初期位置に復帰するように、規制部材180の移動を規制する移動規制部材として、前後一対のアーム175,175をフレーム部171に一体に形成したものである。
フレーム部171の前後一対の包持腕部175,175は、図13に示す規制部材180の前後の縁部に突設した前後一対の係合突起184,184を規制面180A側から係止するものであり、この包持腕部175,175には、規制部材180の組み付けの際に係合突起184,184を通過させる切欠き175A,175Aが形成されている。
また、規制部材180の傾動機構は、図14に示すような傾動機構に変更することができる。この傾動機構は、図11に示した傾動機構と図12に示した傾動機構とを組み合わせたものである。
また、図9に示した規制部材180側の軸受溝180Cは、球面受け部(図示省略)に変更すると共に、フレーム部171側の軸部174Aは、この球面受け部に球面接触する球面部(図示省略)に変更することができる。
さらに、図9に示したフレーム部171側のバネ受けボス171B,171Bおよび規制部材180側のバネ受けボス183,183は、円形の断面形状を有するボスでもよいし、図8に示すような十字形の断面形状を有するボスでもよい。
また、本発明の定着装置において、エンドレスベルトの内周に「接触」とは、直接に接触する場合と、他の層状部材を介して間接的に接触する場合の両方を含むものである。
1 カラープリンタ
30 画像形成部
40 本体ケーシング
60 プロセス部
70 露光装置
80 転写装置
100 定着装置
110 エンドレスベルト
111 基層
112 ゴム層
113 フッ素樹脂層
120 ハロゲンランプ(発熱体)
130 ニップ板(ニップ部材)
140 反射板
150 加圧ローラ(回転体)
160 ステイ
170 フレーム部材
171 フレーム部
180 規制部材
180A 規制面
190A 第1の押圧バネ(第1のバネ)
190B 第2の押圧バネ(第2のバネ)
X1 仮想回転軸線
X2 回転軸線
X3 軸線

Claims (8)

  1. 軸方向に伸びる軸線の周りを回転するように構成されたエンドレスベルトと、
    前記エンドレスベルトの内側に配置された発熱体と、
    前記エンドレスベルトの内面に接触するように構成されたニップ部材と、
    前記ニップ部材との間に前記エンドレスベルトを挟むように構成された回転体と、
    前記エンドレスベルトの前記軸線方向の移動を規制するように構成され、前記エンドレスベルトの端面に対向する規制面を有する規制部材と、
    前記規制部材を前記エンドレスベルトの端面側に向けて付勢する弾性部材と、
    を備えて
    前記弾性部材は、前記ニップ部材に沿う前記エンドレスベルトの移動方向に離間した第1のバネおよび第2のバネを有し、
    前記規制部材は、前記第1のバネおよび第2のバネを支持するフレームに対し、前記エンドレスベルトの軸線方向と前記エンドレスベルトの前記ニップ部材に沿う移動方向とに直交する方向に延びる傾動軸線を中心として傾動可能に支持されており、
    前記傾動軸線は、前記エンドレスベルトの軸方向から見て、当該エンドレスベルトの内側で、かつ、前記第1のバネおよび前記第2のバネの間を通過することを特徴とする定着装置。
  2. 軸方向に伸びる軸線の周りを回転するように構成されたエンドレスベルトと、
    前記エンドレスベルトの内側に配置された発熱体と、
    前記エンドレスベルトの内面に接触するように構成されたニップ部材と、
    前記ニップ部材との間に前記エンドレスベルトを挟むように構成された回転体と、
    前記エンドレスベルトの前記軸線方向の移動を規制するように構成され、前記エンドレスベルトの端面に対向する規制面を有する規制部材と、
    前記規制部材を前記エンドレスベルトの端面側に向けて付勢する弾性部材と、
    を備え
    前記弾性部材は、前記ニップ部材に沿う前記エンドレスベルトの移動方向に離間した第1のバネおよび第2のバネを有し、
    前記第1のバネおよび前記第2のバネは、フレームに支持されており、
    前記規制部材は、傾動軸線を中心にして傾動可能であり、
    前記傾動軸線は、前記エンドレスベルトの軸線方向から見て当該エンドレスベルトの内側で、かつ、前記第1のバネおよび前記第2のバネの間を通過することを特徴とする定着装置。
  3. 前記規制面が前記エンドレスベルトの前記軸線と直交する基準面に沿う初期位置に復帰するように、前記規制部材の移動を規制する移動規制部材をさらに備えていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の定着装置。
  4. 前記規制部材における前記規制面の反対面は凹部を有し、
    前記フレームは、前記規制部材の反対面側へ突出して前記凹部に嵌る凸部を有しており、
    前記凹部は前記凸部の周りに傾動可能に支持されていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の定着装置。
  5. 前記凸部は、球面を有することを特徴とする請求項4に記載の定着装置。
  6. 前記第1のバネおよび第2のバネは、圧縮コイルバネであり、前記規制部材における前記規制面の反対面に配置されていることを特徴とする請求項1〜5の何れか1の請求項に記載の定着装置。
  7. 前記規制部材の反対面は、前記第1のバネおよび第2のバネの端部を位置決めする突起を有していることを特徴とする請求項6に記載の現像装置。
  8. 前記エンドレスベルトは、基層と、基層の外面を被覆するゴム層と、ゴム層の外面を被覆するフッ素樹脂層とを有することを特徴とする請求項1〜7の何れか1の請求項に記載の定着装置。
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