(57)【要約】【課題】  定着ローラ近傍の設置スペースが限られているような場合であっても、定着ローラのスラスト規制をより確実に行うことが可能な技術を提供する。【解決手段】  定着ローラ５０の長手方向一端側に設けられた穴部５６ａ，５６ｂ，５６ｃと係合する止め輪９０と、止め輪９０と係合することにより定着ローラ５０の位置規制を行う定着ギア８０とを備える。【選択図】  図３
2006119429.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に形成された画像をニップ部にて熱定着する中空の定着ローラを有する定着装置において、
前記定着ローラの長手方向一端側に設けられた穴部と係合するリング状の係合部材と、この係合部材と係合することにより前記定着ローラの位置規制を行う規制部材と、を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記規制部材と前記係合部材との回転方向における係合ガタを前記定着ローラの穴部と前記係合部材との回転方向における係合ガタよりも小さくしたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記規制部材は回転駆動力を受けるギア部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記定着ローラの内部に磁束発生手段を有し、この磁束発生手段の磁束により前記定着ローラを誘導加熱することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記定着ローラ内面と前記磁束発生手段との間を移動自在に設けられ前記定着ローラに向かう磁束の一部を抑制する磁束抑制部材を有することを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート等の記録材（記録媒体）上に画像を定着する定着装置に関する。この定着装置は、例えば、複写機、プリンタ、あるいは、ファクシミリ装置などの画像形成装置において用いられる。
【背景技術】
【０００２】
近年、省エネルギーの要求から、画像形成装置の加熱定着装置についても様々な提案がなされている。特に立上げ時間の迅速化により、スタンバイ時の加熱定着装置の温度を下げることでスタンバイ時の省エネを実現するものが多く、この立上げ時間の迅速化に関する提案は多くなされている。
【０００３】
例えば、特許文献１に示されるように、加熱源として高周波誘導を利用した誘導加熱方式の定着装置が提案されている。この誘導加熱定着装置は、金属導体からなる中空の定着ローラの内部にコイルが同心状に配置されており、このコイルに高周波電流を流して生じた高周波磁界により定着ローラに誘導渦電流を発生させ、定着ローラ自体の表皮抵抗によって定着ローラそのものをジュール発熱させるようになっている。この誘導加熱方式の定着装置によれば、電気−熱変換効率がきわめて向上するため、ウォームアップタイムの短縮化が可能となる。
【０００４】
このような電磁誘導加熱方式の定着装置であっても、また、ハロゲンヒータ等別の熱源の加熱方式の定着装置であっても、立上げ時間のさらなる迅速化に有効なのが、定着ローラや定着フィルム等の加熱媒体の薄肉化、低熱容量化である。特に、薄肉円筒金属の定着ローラについては、一定の強度も維持できるため熱と圧の両方が必要な比較的高速の画像形成装置において、その立上げ時間迅速化に有効である。
【０００５】
このような薄肉円筒の定着ローラについて、定着装置内に回転可能に保持する際そのスラスト規制（定着ローラの長手方向への移動を規制すること）は、図６，図７に示すように薄肉円筒の定着ローラの一部に穴を形成し、この穴に針金等の止め輪を係合することで行っている。ここで、図６，７は、従来の定着装置において定着ローラのスラスト規制を説明するための概略図である。
【０００６】
図６において、１５０は薄肉定着ローラであり、図示しない断熱ブッシュを介してベアリング１５１に嵌合し定着側板１５２に回転可能に支持されている。１５３は定着ギアでキー部１５４が薄肉定着ローラ１５０の切り欠き部に係合して定着ローラ１５０と一体で回転するよう定着ローラ１５０に嵌合している。この定着ギア１５３の端面をスラスト方向に固定するようにバネ材の針金で形成された止め輪１５５が、定着ローラの穴部１５６ａ，１５６ｂ，１５６ｃにその一部を係合させて固定されている。
【０００７】
このようにすることで、ローラ全周に亘って溝を形成することが出来ない薄肉定着ローラについても、簡単で低コストな構成でスラスト規制を行うことが可能となっている。
【０００８】
この他にも薄肉定着ローラのスラスト規制手段としては、止め輪を用いずに薄肉ローラの溝や弾性を利用したスラスト規制手段（特許文献２，３参照）やギアや断熱ブッシュにスナップフィットを用いたスラスト規制手段（特許文献４参照）が提案されている。
【特許文献１】特開昭５９−３３７８７号公報
【特許文献２】特開平５−１８８８１７号公報
【特許文献３】特開２０００−８１８０７号公報
【特許文献４】特開２００３−７６１９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述したようなスラスト規制手段には以下のような課題を有する。
【００１０】
図８は従来の定着装置を示す概略断面図であり、誘導加熱方式の定着装置を示している。
【００１１】
例えば、図８に示すような誘導加熱方式の定着装置においては、定着ローラ１５０に近接して誘導加熱用のコイルユニット１５７を配置する必要がある。また、端部昇温防止等の目的で上記コイルユニット１５７と定着ローラ１５０の間に磁束遮蔽手段１５８を入れて必要に応じて、磁束の遮断を行うものも提案されている。
【００１２】
このように、近年の定着装置ではローラの内周面ぎりぎりの所に他の構成要素が配置することがあるが、その場合、図６や図７に示すような従来のスラスト規制方法においては、止め輪１５５の係合部がローラ１５０の内面に大きく突出して（出張って）しまい、これら内面ぎりぎりに配置される構成要素と干渉してしまうことになる。
【００１３】
これを避けるためには、上記コイルユニットや磁束遮蔽手段などの構成要素の形状を、止め輪の位置に関して逃げるか、止め輪の内面に突出している部分をカットする必要がある。
【００１４】
しかしながら、前者の場合は少ないスペースの中でこれら構成要素を複雑な形状にする必要があり、コストや強度について望ましくない形状となってしまっていた。また、後者の場合は止め輪と定着ローラとの係合部のオーバラップ長が短くなってしまい、止め輪が外れやすいという問題が発生する。特にこのようなバネ材の針金による止め輪の場合、曲げ形状には必ず曲げ内Ｒがつくため、定着ローラの穴部の端部にこのＲが乗り上げると斜面力が発生し、少ない係合部のオーバラップが簡単に外れてしまう。
【００１５】
また、背景技術で述べた止め輪を用いずにローラの溝や弾性を利用したスラスト規制手段については、形状的にローラ強度が低下するため、強圧定着には不適であり、また、ギアや断熱ブッシュにスナップフィットを用いたスラスト規制手段については、樹脂材料の断熱性と弾性の両立が困難であり、繰返し着脱を行う構成としては耐久性に問題が生じることが懸念される。
【００１６】
本発明は上記したような事情に鑑みてなされたものであり、定着ローラ近傍の設置スペースが限られているような場合であっても、定着ローラのスラスト規制をより確実に行うことが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
記録材に形成された画像をニップ部にて熱定着する中空の定着ローラを有する定着装置において、
前記定着ローラの長手方向一端側に設けられた穴部と係合するリング状の係合部材と、この係合部材と係合することにより前記定着ローラの位置規制を行う規制部材と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、定着ローラ近傍の設置スペースが限られているような場合であっても
、定着ローラのスラスト規制をより確実に行うことが可能な技術を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に図面を参照して、この発明を実施するための最良の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の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、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り、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
【００２０】
図１は本発明の実施の形態に係る定着装置として電磁誘導加熱装置を備えた画像形成装置を示す概略断面図、図２は同定着装置の概略断面図である。
【００２１】
図において、１０１は原稿台ガラスであり、この原稿台ガラス１０１の上に原稿Ｏを画像面を下向きにして所定の載置基準に従って載置し、その上から原稿圧着板１０２を被せてセットする。
【００２２】
コピースタートキーが押されると、移動光学系を含む画像光電読取装置（リーダ部）１０３が動作して原稿台ガラス１０１上の原稿Ｏの下向き画像面の画像情報が光電読取処理される。原稿台ガラス１０１上に原稿自動送り装置（ＡＤＦ、ＲＤＦ）を搭載して原稿を原稿台ガラス１０１上に自動送りさせることもできる。
【００２３】
１０４は像担持体としての、回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムという）であり、矢印の時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。感光ドラム１０４はその回転過程で、帯電装置１０５により所定の極性・電位の一様な帯電処理を受け、その一様帯電面に対して画像書き込み装置１０６による像露光Ｌを受けることで一様帯電面の露光明部の電位が減衰して感光ドラム１０４面に露光パターンに対応した静電潜像が形成される。本実施の形態においては、画像書き込み装置１０６としてレーザースキャナを適用しており、不図示のコントローラからの指令により、上記の光電読取装置１０３で光電読取した原稿画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザー光Ｌを出力し、回転する感光ドラム１０４の一様帯電面を走査露光して原稿画像情報に対応した静電潜像を形成する。
【００２４】
次いで、その静電潜像が現像装置１０７によりトナー画像として現像され、転写帯電装置１０８の位置において、給送機構部側から感光ドラム１０４と転写帯電装置１０８との対向部である転写部に所定の制御タイミングにて給送されたシートＳに感光ドラム１０４面側から静電転写される。
【００２５】
給送機構部は、本実施の形態に係る画像形成装置では、第一〜第四のカセット給送部１０９〜１１２、ＭＰトレー（マルチ・パーパス・トレー）１１３、及び反転再給送部１１４からなり、それ等からシートＳが転写部に選択的に給送される。１１５は転写部に対してシートをタイミング給送するレジストローラである。
【００２６】
転写部で感光ドラム１０４面側からトナー画像の転写を受けたシートＳは、感光ドラム１０４面から分離され、定着装置１１６へ搬送される。定着装置１１６では、シートＳは、定着ニップ部Ｎで挟持搬送されながら熱エネルギーを付与されることにより定着処理を受けて、シートＳ上の未定着のトナー画像が定着される。その後、シートＳは、排紙ローラ１１７により装置外部の排紙トレー１１８上に排紙される。
【００２７】
一方、シート分離後の感光ドラム１０４面はクリーニング装置１１９により転写残りトナー等の付着汚染物の除去を受けて清掃されて繰り返して作像に供される。
【００２８】
両面コピーモードの場合は、定着装置１１６を出た第一面コピー済みのシートが反転再給紙部１１４に導入されて転写部に反転再給送されることでシートの第二面に対するトナー画像の転写がなされ、再び定着装置１１６を通って両面コピーとして排紙ローラ１１７により装置外部の排紙トレー１１８上に排紙される。
【００２９】
図２において、５０は定着回転体であって、本実施の形態では電磁誘導発熱する誘導発熱体としての鉄製の薄肉円筒状の定着ローラを適用している。定着ローラ５０の外側表面には不図示のトナー離型層がある。トナー離型層はＰＴＦＥ３０μｍで構成されている。
【００３０】
５７は定着ローラ５０内に配設された、磁束発生手段としての誘導加熱用のコイルユニットであり、定着ローラ５０内周面に近接して配置されている。
【００３１】
８は定着ローラ５０の下側に定着ローラに並行に配列した加圧部材としての弾性加圧ローラであり、軸受（不図示）間に回転自在に保持させて、かつ定着ローラ５０の下面に対して不図示の付勢手段により弾性に抗して所定の押圧力にて圧接させて所定幅の加熱部としての定着ニップ部Ｎを形成させている。加圧ローラ８は鉄製の芯金の外周に、シリコーンゴム層と、定着ローラ５０と同様にトナー離型層を設けた構成である。
【００３２】
定着ローラ５０とコイルユニット５７との間には図示しない回転駆動手段で回転位相を制御される磁束抑制部材としての磁気遮蔽手段５８が配置されおり、必要に応じてコイルユニット５７から定着ローラ５０への磁気の部分的な遮断を行っている。
【００３３】
図３は本実施の形態の定着ローラ５０のスラスト規制を説明するための概略斜視図、図４は本実施の形態の定着ローラ５０のスラスト規制を説明するための概略断面図、図５は本実施の形態に係る定着装置１１６に用いられる定着ギア８０の概略図である。
【００３４】
定着ローラ５０を、定着装置１１６内に回転可能に保持する際そのスラスト規制は、図３，図４のように薄肉円筒の定着ローラ５０の長手方向端部に穴部５６ａ，５６ｂ，５６ｃを形成し、これらの穴部５６ａ，５６ｂ，５６ｃに、係合部材としての止め輪（例えば、リング状の針金等）９０に設けられた係合部９２ａ，９２ｂ，９２ｃを係合することで行っている。
【００３５】
定着ローラ５０は、図３に示すように、図示しない断熱ブッシュを介してベアリング５１に嵌合し、定着装置１１６の枠体（筐体）を構成する定着側板５２に回転可能に支持されている。
【００３６】
８０は図示しない駆動源から回転駆動力を受けるギア部を有する規制部材としての定着ギアである。定着ギア８０は、定着ギア８０に設けられたキー部８１が、定着ローラ５０の切り欠き部５６ｄに係合して定着ローラ５０と一体で回転するように、定着ローラ５０に嵌合している。
【００３７】
バネ材の針金等で形成された止め輪９０は、定着装置１１６内における定着ローラ５０の位置規制を行うもので、特に、定着ローラ５０の軸方向（長手方向、スラスト方向）の位置規制を行うために、定着ギア８０の端面をスラスト方向に固定（規制）するように、定着ローラ５０の穴部５６ａ，５６ｂ，５６ｃにその係合部９２ａ，９２ｂ，９２ｃを係合させて固定されている。
【００３８】
そして、この止め輪９０の係合部９２ａ，９２ｂ，９２ｃと、定着ローラ５０の穴部５６ａ，５６ｂ，５６ｃとのオーバラップ量は、定着ローラ５０内周面側に大きく突出しな
いよう、定着ローラ５０の肉厚＋αの必要最小限の量となるように適宜設定されている。ここで、止め輪９０の係合部９２ａ，９２ｂ，９２ｃが、定着ローラ５０の穴部５６ａ，５６ｂ，５６ｃに係合することにより、係合部９２ａ，９２ｂ，９２ｃの内周側の端部は、定着ローラ５０と磁気遮蔽手段５８との間に位置することとなる。
【００３９】
さらに、定着ギア８０には、図５に示すようにその一部に突起部８２ａ，８２ｂが形成されている。この突起部８２ａ，８２ｂに、止め輪９０に設けられた引っ掛け部９１ａ，９１ｂが図３に示すように係合することにより、止め輪９０が定着ローラ５０に対し回転方向に動くことを規制している。
【００４０】
この突起部８２ａ，８２ｂと引っ掛け部９１ａ，９１ｂとの回転方向における係合ガタ（回転方向に相対移動する範囲）は、前述の止め輪９０と定着ローラ５０との回転方向における係合ガタ（係合部９２ａ，９２ｂ，９２ｃと穴部５６ａ，５６ｂ，５６ｃとの回転方向に相対移動する範囲）よりも小さく設定されている。
【００４１】
これにより、オーバラップ量を十分とれ回転方向にもより確実な固定が図れる止め輪９０と定着ギア８０とのガタによって、止め輪９０の回転方向における係合ガタは規制されることとなる。
【００４２】
したがって、止め輪９０が回転してしまうことによって、定着ローラ５０の穴部５６ａ，５６ｂ，５６ｃの端面に、止め輪９０の係合部９２ａ，９２ｂ，９２ｃの斜面や曲げＲ部が接触してしまうことが防がれている。すなわち、止め輪９０が定着ローラ５０に対して最小限のオーバラップ量で係合する場合においても、より確実なスラスト規制を行うことが可能となっている。
【００４３】
以上説明したように、本実施の形態によれば、止め輪９０の一部が、定着ローラ５０と一体で回転する定着ギア８０に係合することにより、止め輪９０の定着ローラ内面への突出量（定着ローラ内面への出っ張り）を少なくしても、より確実なスラスト規制を行うことができる。
【００４４】
すなわち、本実施の形態に係る定着装置においては、定着ローラ５０内周面側の空間が限られた場合においても、簡易な構成で定着ローラ５０の、より確実なスラスト規制を実現することができる。
【００４５】
これにより、定着ローラ５０を加熱する加熱手段として誘導加熱方式を採用した場合でも、コイルユニットや磁気遮蔽手段等を最適な位置に容易に配置することができるので、簡易な構成で優れた定着装置を実現することができる。
【００４６】
なお、本実施の形態では、係合部材として止め輪９０を適用して、その係合部９２ａ，９２ｂ，９２ｃを突状形状とし、定着ローラ５０の係合部を穴部（５６ａ，５６ｂ，５６ｃ）としているが、係合部材と定着ローラ５０とが係合して固定されるものであれば、これに限るものではない。これは、係合部材（止め輪９０）と規制部材（定着ギア８０）との係合関係においても同様である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る定着装置の概略断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る定着装置において定着ローラのスラスト規制を説明するための概略図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る定着装置において定着ローラのスラスト規制を説明するための概略図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る定着装置に用いられる定着ギアの概略図である。
【図６】従来の定着装置において定着ローラのスラスト規制を説明するための概略図である。
【図７】従来の定着装置において定着ローラのスラスト規制を説明するための概略図である。
【図８】従来の定着装置を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
８  加圧ローラ
５０  定着ローラ
５１  ベアリング
５２  定着側板
５６ａ，５６ｂ，５６ｃ  穴部
５６ｄ  切り欠き部
５７  コイルユニット
５８  磁気遮蔽手段
８０  定着ギア
８１  キー部
８２ａ，８２ｂ  突起部
９０  止め輪
９１ａ，９１ｂ  引っ掛け部
９２ａ，９２ｂ，９２ｃ  係合部
１０４  感光ドラム
１１６  定着装置
【図１】
2006119429.tif 000003
【図２】
2006119429.tif 000004
【図３】
2006119429.tif 000005
【図４】
2006119429.tif 000006
【図５】
2006119429.tif 000007
【図６】
2006119429.tif 000008
【図７】
2006119429.tif 000009
【図８】
2006119429.tif 000010