(57)【要約】【課題】本発明は、圧縮バネを使用して定着動作の際の加圧力のバラツキを抑えることができる定着装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】定着ローラ２８に圧接するプレスローラ３３の軸受部材４０が、付勢手段として圧縮バネ４２と圧縮バネ４２に直列に配列した弾性部材４１を介して支持部材４３に取り付けられる。弾性部材４１は、中央部分に穿設された嵌合孔４１ａが軸受部材４０の底面に突設された嵌合突起部４０ａに嵌め込まれて固定される。圧縮バネ４２は、弾性部材４１から突出した嵌合突起部４０ａに上端部が嵌め込まれて弾性部材４１に圧接した状態に設定され、下端部は支持部材４３に形成された支持突出片４３ａに嵌め込まれて固定される。圧縮バネ４２の付勢力のバラツキは、弾性部材４１の弾性変形により緩和されるようになる。【選択図】図２
2008292957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面が加熱状態となる定着ローラと、付勢手段により定着ローラに圧接されるプレス部材とを備え、搬送される用紙を定着ローラ及びプレス部材により挟持して加熱及び加圧することで用紙の表面に形成されたトナー像を定着させる定着装置において、前記付勢手段は、圧縮バネ及び当該圧縮バネと直列に配列された弾性部材からなることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記弾性部材は、前記プレス部材の支持部材に形成された突起部に嵌合して取り付けられており、前記圧縮バネは、取り付けられた前記弾性部材を押圧して前記プレス部材を付勢することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の定着装置を備えている画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ装置、プリンタ等の画像形成装置に適用可能な定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述の画像形成装置では、感光体ドラムの表面に静電潜像を形成してトナーにより可視像化し、形成されたトナー像を用紙に転写して画像形成を行い、用紙に転写されたトナー像を定着装置においてトナー像を用紙に定着させるようにしている。定着装置では、加熱された定着ローラを回転させながらプレスローラとの間のニップ部に用紙を搬入し、トナーを熱融着させて定着動作を行う。
【０００３】
こうした定着装置では、定着ローラに向かってプレスローラを押圧するように付勢して加圧するようにされており、付勢手段としてコイルバネ等の圧縮バネが用いられている。例えば、特許文献１では、加圧ローラの付勢手段として加圧バネを用い、加圧バネを支持する可動支持部材を移動させて定着ローラに対する加圧力を定着温度により可変とする点が記載されている。
【特許文献１】特開平５−３２３８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の定着装置において、定着動作の加圧力として圧縮バネに基づく付勢力を用いる場合、圧縮バネは量産化の過程でその弾性係数にバラツキが生じやすいため（製造誤差が±１０％）、定着装置により定着動作の際の加圧力がばらついて所定の定着動作が行えない場合が発生することがある。すなわち、設計通りの加圧力が加えられていないと、定着ムラが発生したり、定着動作の際の用紙のカールが大きくなってジャムが発生しやすくなってしまう。そのため、圧縮バネ以外の付勢部材を用いることも考えられるが、コストアップの要因となって実用化の面で好ましくない。
【０００５】
そこで、本発明は、圧縮バネを使用して定着動作を行う際の加圧力のバラツキを抑えることができる定着装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る定着装置は、表面が加熱状態となる定着ローラと、付勢手段により定着ローラに圧接されるプレス部材とを備え、搬送される用紙を定着ローラ及びプレス部材により挟持して加熱及び加圧することで用紙の表面に形成されたトナー像を定着させる定着装置において、前記付勢手段は、圧縮バネ及び当該圧縮バネと直列に配列された弾性部材からなることを特徴とする。さらに、前記弾性部材は、前記プレス部材の支持部材に形成された突起部に嵌合して取り付けられており、前記圧縮バネは、取り付けられた前記弾性部材を押圧して前記プレス部材を付勢することを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る画像形成装置は、上記の定着装置を備えている。
【発明の効果】
【０００８】
上記のような構成を有することで、プレス部材の付勢手段として圧縮バネ及び当該圧縮バネと直列に配列された弾性部材を用いているので、圧縮バネの弾性係数にバラツキがあっても弾性部材の作用によりバラツキを抑えることができる。すなわち、圧縮バネ及び弾性部材を直列に配列する場合、全体として同じ長さの圧縮状態では、圧縮バネの弾性係数が大きくなると弾性部材の弾性変形が大きくなって圧縮バネの圧縮変形が小さくなり、圧縮バネの弾性係数が小さくなると弾性部材の弾性変形が小さくなって圧縮バネの圧縮変形が大きくなる関係にあるため、両者の相互作用によって圧縮バネの付勢力のバラツキが弾性部材により緩和されるようになる。
【０００９】
したがって、従来の圧縮バネを用いた場合でも定着装置によって定着ローラに対する加圧力がばらつくことが抑えられ、定着装置の間において定着動作の特性の変動が小さくなって圧縮バネのバラツキによるトラブルが抑止されるようになる。
【００１０】
また、弾性部材をプレス部材の支持部材に形成された突起部に嵌合して取り付け、圧縮バネを記弾性部材を押圧して前記プレス部材を付勢するようにすることで、弾性部材が支持部材にしっかりと取り付けられて圧縮バネの付勢力が安定して作用するようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。
【００１２】
図１は、本発明に係る実施形態である定着装置を備えた画像形成装置全体の概略図を示している。画像形成装置の上部には原稿を搬送して原稿を読み取る原稿読取部１が配置され、その下部に画像を記録する記録部２、画像を記録する用紙を搬送する用紙搬送部３及び給紙部４が配されている。
【００１３】
原稿読取部１は、原稿搬送装置（ＡＤＦ）を内部に備えたカバー部１０と、スキャナ１１を備えた読取本体部１２からなる。読取本体部１２の上面には、搬送される原稿を読み取る部分にプラテンガラス１３が配置され、原稿や本等を載置して読み取る部分に透明なガラス材からなる載置ベッド１４が配置されている。搬送原稿を読み取る場合にはスキャナ１１をプラテンガラス１３に対向する位置に静止させて読取動作を行い、載置ベッド１４に載置された原稿等を読み取る場合にはスキャナ１１で原稿等の読取面に対して走査して読取動作を行うようにする。
【００１４】
カバー部１０の載置ベッド１４に対向する面には原稿押え１５が取り付けられており、また、その上部には複数枚の原稿を載置しておく原稿トレイ１６が設けられている。原稿トレイ１６に載置された原稿は、ピックアップローラ１７及びセパレートローラ１８によりＡＤＦ内に搬入されてフィードローラ１９によりプラテンガラス１３に対向する読取位置に搬送されてスキャン１１により読み取られ排出ローラ２０により原稿排出トレイ２１に排出される。
【００１５】
記録部２では、用紙搬送部３により搬送された用紙に記録するために、現像器２２、帯電ブラシ２３、感光体ドラム２４、転写ローラ２５、露光ヘッド２６、メモリ除去ブラシ２７及び定着ローラ２８が備えられている。まず、感光体ドラム２４の表面を帯電ブラシ２３により一様に帯電させ、帯電された感光体ドラム２４の表面に露光ヘッド２６で画像記録信号に応じて露光することで静電潜像を形成する。次に、現像器２２内のトナーを供給ローラ及び現像ローラによって感光体ドラム２４に形成された静電潜像に転移させて可視像化し、転写ローラ２５により感光体ドラム２４表面に形成されたトナー像を用紙に転写する。そして、転写されたトナー像は、定着ローラ２８によって加熱及び加圧して用紙に定着される。
【００１６】
こうして、感光体への帯電、露光、現像、用紙への転写及び定着といった一連のプロセスが行われて、用紙に画像形成がなされる。転写後に感光体ドラム２４の表面に残留したトナーは、メモリ除去ブラシ（ＥＲＳブラシ）２７により付着力が弱められ、感光体ドラム１０の表面上に分散させられる。そして、残留トナーは、現像器２２の現像ローラに回収される。
【００１７】
給紙部４には、給紙カセット５に複数枚の用紙が積載してセットされており、給紙ローラ２９により一枚ずつ用紙搬送部３に給紙される。給紙された用紙は、フィードローラ３０により搬送されてフィードローラ３１及び３２に挟持される。そして、フィードローラ３１により記録部２に用紙が搬送されて画像形成され、画像形成処理された用紙は定着ローラ２８及びプレスローラ３３の間に挟持されて定着処理を行った後排紙ローラ３４及びプレスローラ３５により排紙トレイ３６に搬出される。
【００１８】
図２は、定着ローラ２８に対する加圧機構に関する分解斜視図であり、図３は、定着ローラ２８にプレスローラ３３が圧接した状態を示す概略図である。定着ローラ２８は、テフロン（登録商標）等の絶縁性被膜が外周面に形成された円筒状のアルミニウム製ローラ本体の内部にハロゲンランプ等の棒状熱源２８ａが支持されている。熱源としては、ローラ本体の外周面に貼着された面状発熱体を用いてもよい。そして、定着ローラ２８の両端部は、図示せぬユニットフレームに回動可能に軸支されている。
【００１９】
定着ローラ２８に対して圧接するプレスローラ３３は、弾性材料からなる円筒状のローラ本体の両端部から回転軸３３ａが軸方向に突設されている。そして、回転軸３３ａは、それぞれ軸受部材４０に軸支されており、軸受部材４０は、付勢手段であるゴム製の弾性部材４１及びコイルスプリング状の圧縮バネ４２を介して支持部材４３に取り付けられている。
【００２０】
弾性部材４１は、平面視ドーナツ状で所定の厚さに形成されており、中央部分に穿設された嵌合孔４１ａが軸受部材４０の底面に突設された嵌合突起部４０ａに嵌め込まれて固定される。弾性部材４１の弾性係数は圧縮バネ４２の弾性係数よりも大きくなるように硬めのゴム材料を用いるとよく、定着ローラに対する加圧力に対応する設計荷重が加わるとある程度弾性変形するものがよい。こうしたゴム材料を用いることで、圧縮バネ４２の弾性係数にバラツキがあっても弾性係数が大きい場合には弾性部材４１の変形量が大きくなって圧縮バネの圧縮変形が小さくなり、弾性係数が小さい場合には弾性部材４１の変形量が小さくなって圧縮バネの圧縮変形が大きくなるため、圧縮バネの付勢力のバラツキが弾性部材により緩和されて定着ローラの加圧力のバラツキが抑止されるようになる。
【００２１】
圧縮バネ４２は、弾性部材４１から突出した嵌合突起部４０ａに上端部が嵌め込まれて弾性部材４１に圧接した状態に設定され、下端部は支持部材４３に形成された溝状の切欠きの底部から突出する支持突出片４３ａに嵌め込まれて固定されている。
【００２２】
軸受部材４０の両側部には上下方向に案内溝４０ｂが形成されており、支持部材４３の切欠きの両側部４３ｂに案内溝４０ｂが嵌合して軸受部材４０が上下方向に摺動可能に支持される。そして、図３に示すように、圧縮バネ４２の付勢力を弾性部材４１を介して軸受部材４０が受けることで、プレスローラ３３が定着ローラ２８に向かって圧接するように付勢される。
【００２３】
プレスローラ３３が定着ローラ２８に圧接した状態では、圧縮バネ４２に押圧されて弾性部材４１が弾性変形した状態となるが、圧縮バネ４２の弾性係数にバラツキがある場合弾性係数が大きい圧縮バネでは弾性部材４１の変形量が大きくなり、弾性係数が小さい圧縮バネでは弾性部材４１の変形量が小さくなるため、圧縮バネ４２の弾性係数のバラツキに伴う定着ローラに対する加圧力のバラツキを抑えることができる。そのため、画像形成装置の間で定着動作特性に大きな差異が発生することがなくなり、加圧力のバラツキによる用紙のカールや定着ムラといったトラブルを未然に防止することができる。
【００２４】
図４は、以上説明した例の変形例に関する概略図である。この例では、支持部材４３の支持突出片４３ａに弾性部材４１が嵌め込まれており、弾性部材４１の底面は図示せぬ支持面部で支持されている。そして、圧縮バネ４２は、上端部を軸受部材４０の嵌合突起部４０ａに嵌め込まれ、下端部を支持突出片４３ａに嵌め込まれている。
【００２５】
圧縮バネ４２は、下端部を弾性部材４１の上面に圧接させて軸受部材４０を上方に押圧し、プレスローラ３３が定着ローラに向かって圧接されるように付勢される。この場合にも弾性部材４１が圧縮バネ４２に押圧されて弾性変形し、圧縮バネ４２の弾性係数のバラツキを抑えるように作用するようになる。
【００２６】
なお、以上説明した例では、弾性部材４１をゴム製の弾性材料で構成しているが、他の弾性材料を用いてもよい。また、板バネやコイルスプリングのような弾性部材を用いることもでき、ゴム製の弾性部材に限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明に係る実施形態を備えた画像形成装置全体の概略図である。
【図２】定着ローラに対する加圧機構に関する分解斜視図である。
【図３】定着ローラにプレスローラが圧接した状態を示す概略図である。
【図４】図３に示す例の変形例に関する概略図である。
【符号の説明】
【００２８】
１    原稿読取部
２    記録部
３    用紙搬送部
４    給紙部
28    定着ローラ
28a   棒状熱源
33    プレスローラ
33a   回転軸
40    軸受部材
41    弾性部材
42    圧縮バネ
43    支持部材
【図１】
2008292957.tif 000003
【図２】
2008292957.tif 000004
【図３】
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【図４】
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