(57)【要約】【課題】簡単な構成で長寿命化が図れる定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】定着前側板１４は軸方向に開口する係合穴を備え、樹脂製断熱カバー２０は、ビスにより定着後側板１５に固定される固定部と、樹脂製断熱カバー２０本体から軸方向に突出して設けられ、定着前側板１４の前記係合穴に係合する突起部とを備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱手段を備えた加熱体と、加圧ローラとを備え、該加熱体と該加圧ローラとのニップ部で記録材を挟持搬送しながら、該記録材に熱エネルギーを付与する定着装置であって、
前記ニップ部で前記加熱体と前記加圧ローラとが密接するように、該加熱体及び該加圧ローラの両端部で該加熱体及び該加圧ローラを支持する第１及び第２の部材と、
前記第１及び第２の部材の材質とは異なる材質で構成され、前記加熱体又は前記加圧ローラを覆うように前記第１及び第２の部材間に設けられる第３の部材と、
を備えた定着装置において、
前記第２の部材は前記加圧ローラの軸方向に開口する係合穴を備え、
前記第３の部材は、固定手段により前記第１の部材に固定される固定部と、前記第３の部材本体から軸方向に突出して設けられ、前記第２の部材の前記係合穴に係合する突起部とを備えることを特徴とする定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート等の記録媒体上に画像を形成する機能を備えた、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関し、特に、これらの装置に備えられる定着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の画像形成装置に適用される定着装置の一例を図７に示す。
【０００３】
シート材の給送手段により搬送されトナー像が転写されたシート材は、定着入口ガイド１２３により定着ローラ１１０及び加圧ローラ１１１で構成された定着ローラ対１１２を有する定着装置１２５のニップ部１１３に進入する。
【０００４】
これにより、シート材上の未定着のトナー画像がシート材上に定着される。
【０００５】
この定着装置１２５において、定着ローラ１１０及び加圧ローラ１１１は定着前側板１１４および定着後側板１１５により支持されている。
【０００６】
定着前側板１１４及び定着後側板１１５により支持された定着ローラ１１０及び加圧ローラ１１１は所定加圧力によりお互いに加圧して設けられるため、定着前側板１１４及び定着後側板１１５は板金で構成されている。
【０００７】
また、定着ローラ対１１２のアライメントを維持するため板金ステー１１６，１１７が定着前側板１１４および定着後側板１１５にビスなどにより固定されている。
【０００８】
このように、定着装置は金属フレーム構成であるのが一般的である。
【０００９】
近年においては、省エネの観点から、例えば特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４に開示されているように、定着ローラ１１０の近傍に熱伝導率の低い樹脂製断熱カバー１２０を設け、定着ローラ対１１２の放熱を防いでいるものも提案されている。
【００１０】
樹脂製断熱カバー１２０を用いることにより、定着ローラ対１１２の熱の伝熱防止効果も向上させ、定着ローラ１１０から発せられた熱は定着装置１２５内にこもるように設計されている。
【００１１】
定着ローラ対１１２はおよそ２００℃程度にまで温度上昇させているため、樹脂製断熱カバー１２０を用いた放熱および伝熱対策によるその効果は大きい。
【００１２】
この樹脂製断熱カバー１２０は、定着前側板１１４および定着後側板１１５にビスなどにより固定されている。
【００１３】
一般的に、コストが安いことから板金フレームの材質は鉄系金属を用いている。
【００１４】
鉄の線膨張係数は１〜２／℃、樹脂の線膨張係数は大きいもので３／℃を越えるものがある。
【００１５】
長さ：３５０ｍｍ、温度上昇：１８０℃、金属フレームの線膨張係数：１／℃、樹脂製断熱カバーの線膨張係数：３／℃とした場合、樹脂製断熱カバーは１．８９ｍｍ延びることになり、一方金属フレームは０．６３ｍｍ延びることになり、差し引き樹脂製断熱カバー１２０を１．２ｍｍ以上縮ませることになる。
【００１６】
実際にはそのまま縮むことはなく、板厚方向で座屈的に撓む。
【００１７】
この場合、たとえば縮み量１．２ｍｍを一箇所で一方向に縮ませた場合の凸量は１０ｍｍ以上になり、定着ローラ対１１２近傍に設けられた樹脂製断熱カバー１２０が定着ローラ対１１２に干渉する。
【００１８】
樹脂製断熱カバー１２０が定着ローラ１１０に干渉すると異音、定着画像の悪化を招く。また、カバー部材の凹凸は美観的に劣る。
【００１９】
上記問題を解消するために、図８に示すように、一方に通常ビスを用い、長手の他方を段ビス１２１と呼ばれる軸部１２４とビス部１２６が一体化されたビスを用いて、樹脂材の伸びを吸収していた。
【００２０】
もしくは、図９に示すように、一方を引掛け形状部１２２として側板に引掛ける構造とし、長手の他方を通常ビスで固定しているものもある。
【００２１】
【特許文献１】
特開２０００−１８７４０８公報
【特許文献２】
特開平３−１０１７８０号公報
【特許文献３】
特開平３−０５１４５８号公報
【特許文献４】
特開平８−２７２２６０号公報
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような従来技術の場合には、下記のような問題が生じていた。
【００２３】
図８に示すように、一方に通常ビスを用い、長手の他方に段ビスを用いた場合、ビスの軸部長さ（Ａ）は、軸部長さの公差（±Ｘ）と固定される部材側の板厚（Ｂ）および板厚公差（±Ｙ）を加味した長さにしなければならない。
【００２４】
つまり、段ビスの軸部長さ（Ａ）は、（Ａ−Ｘ）＞（Ｂ＋Ｙ）の関係を満たさなければならない。
【００２５】
Ｘ＝０．１，Ｙ＝０．２とした場合、ビスの軸部長さ（Ａ）は固定される部材側の板厚（Ｂ）よりも最小でも０．３ｍｍのガタを持たせなければならず、最大で０．６ｍｍのガタが生じる。
【００２６】
今日の画像形成装置においてはコンパクト化が日々進められており、０．６ｍｍのガタはその集積性から望ましくない。
【００２７】
さらにガタがある状態で長期間使用を続けていると、そこにクラックなどの微細なひびわれが生じる。そのクラックは次第に成長し破損につながる。
【００２８】
今日の複写機を初めとした画像形成装置においてはロングライフ化が叫ばれており、わずかなガタによる部品の短寿命化は今日のニーズにそぐわない。
【００２９】
図９に示す従来例のように、一方を引掛け形状にし、長手の他方を通常ビスで固定している場合も上記理由で破損につながっていた。
【００３０】
本発明は上記の従来技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、簡単な構成で長寿命化が図れる定着装置及び画像形成装置を提供することにある。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明にあっては、
発熱手段を備えた加熱体と、加圧ローラとを備え、該加熱体と該加圧ローラとのニップ部で記録材を挟持搬送しながら、該記録材に熱エネルギーを付与する定着装置であって、
前記ニップ部で前記加熱体と前記加圧ローラとが密接するように、該加熱体及び該加圧ローラの両端部で該加熱体及び該加圧ローラを支持する第１及び第２の部材と、
前記第１及び第２の部材の材質とは異なる材質で構成され、前記加熱体又は前記加圧ローラを覆うように前記第１及び第２の部材間に設けられる第３の部材と、を備えた定着装置において、
前記第２の部材は軸方向に開口する係合穴を備え、
前記第３の部材は、固定手段により前記第１の部材に固定される固定部と、前記第３の部材本体から軸方向に突出して設けられ、前記第２の部材の前記係合穴に係合する突起部とを備えることを特徴とする。
【００３２】
前記係合穴は、係合する突起部の突出方向と同一方向に突出したバーリング加工が施されたことも好適である。
【００３３】
前記第３の部材本体と前記第２の部材との間には、前記発熱手段の発熱時に、材質の違いによって生ずる熱膨張の軸方向のずれを吸収する隙間が設けられていることも好適である。
【００３４】
発熱手段を備えた加熱体と、加圧ローラとを備え、該加熱体と該加圧ローラとのニップ部で記録材を挟持搬送しながら、該記録材に熱エネルギーを付与する定着装置であって、
前記ニップ部で前記加熱体と前記加圧ローラとが密接するように、該加熱体及び該加圧ローラの両端部で該加熱体及び該加圧ローラを支持する第１及び第２の部材と、
前記第１及び第２の部材の材質とは異なる材質で構成され、前記加熱体又は前記加圧ローラを覆うように前記第１及び第２の部材間に設けられる第３の部材と、を備えた定着装置において、
前記第２の部材は、軸方向に突出する突起部を備え、
前記第３の部材は、固定手段により前記第１の部材に固定される固定部と、前記第２の部材の前記突起部に係合する係合穴とを備えることを特徴とする。
【００３５】
前記第３の部材と前記第２の部材との間には、前記発熱手段の発熱時に、材質の違いによって生ずる熱膨張の軸方向のずれを吸収する隙間が設けられていることも好適である。
【００３６】
画像形成装置にあっては、上記記載の定着装置を備え、
記録材にトナー像を形成し、記録材に形成された未定着のトナー像を前記定着装置により定着させることを特徴とする画像形成装置。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施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。
【００３８】
図１は本発明の実施の形態に係る定着装置が適用される画像形成装置を示す概略断面図であり、図２は本実施の形態に係る定着装置を示す概略斜視図であり、図３は本実施の形態に係る定着装置の概略断面図である。
【００３９】
まず、図１を用いて画像形成装置について説明する。
【００４０】
画像形成装置５０は、得られた画像情報に基づいたレーザーを走査光学装置５２によって発射し、プロセスカートリッジ５３に内蔵された像担持体としての感光体５１上にレーザーを照射する。
【００４１】
そして、画像形成手段による画像形成動作について説明すると、感光体５１上には潜像が形成され、プロセスカートリッジ５３によって、この潜像がトナーにより現像化される。
【００４２】
一方、シート積載板上に積載されたシートが、給送ローラ、および、分離パッドによって一枚づつ分離されながら給送され、各搬送ローラによって、さらに下流側に搬送され、この搬送されたシート上に、上述の感光体５１上に形成されたトナーによる現像が転写手段５４によって転写される。
【００４３】
そして、この未定着のトナー像が形成されたシートは、さらに下流側に搬送され、定着装置２５によってトナー像が定着されて、その後、排出ローラによって機外に排出される。
【００４４】
このように定着装置２５は画像形成装置本体に直接組み込まれている。
【００４５】
以下に、本実施の形態に係る定着装置２５について説明する。
【００４６】
給送ローラにより搬送されトナー像が転写されたシート材は、定着入口ガイド２３により、発熱手段を備えた加熱体としての定着ローラ１０及び加圧ローラ１１で構成された定着ローラ対１２を有する定着装置２５のニップ部１３に進入する。
【００４７】
これにより、シート材上の未定着のトナー画像がシート材上に定着される。
【００４８】
この定着装置２５において、定着ローラ１０及び加圧ローラ１１は第２の部材としてのおよび第１の部材としての定着後側板１５により支持されている。
【００４９】
定着前側板１４及び定着後側板１５により支持された定着ローラ１０及び加圧ローラ１１は所定加圧力によりお互いに加圧して設けられるため、定着前側板１４及び定着後側板１５は板金で構成されている。
【００５０】
また、定着ローラ対１２のアライメントを維持するために、板金ステー１６，１７が定着前側板１４および定着後側板１５にビスにより固定されることにより定着装置２５が構成されている。
【００５１】
そして、定着ローラ１０の放熱防止および熱伝導防止のために、定着ローラ１０の近傍に第３の部材としての樹脂製断熱カバー２０が設けられている。
【００５２】
図４は、本実施の形態に係る定着装置に適用される樹脂製断熱カバーを示す概略斜視図であり、図５は本実施の形態に係る定着装置において樹脂製断熱カバーをはずした状態を示す概略斜視図である。
【００５３】
本実施の形態において、樹脂製断熱カバー２０には合計三本の突起部が設けられており、全てピン形状をしている。
【００５４】
そして、樹脂製断熱カバー２０において、定着前側板１４側にはピン３１Ａとピン３１Ｂが設けられている。定着後側板１５にはピン３１Ｃが設けられている。
【００５５】
上記三本のピン３１Ａ，ピン３１Ｂ，ピン３１Ｃの突起している方向は、定着ローラ１０および加圧ローラ１１の軸方向であって、ローラの端部に向かう方向に延伸している。これは、本実施の形態では、画像形成装置本体中央部から画像形成装置本体の前後方向に延伸するものである。
【００５６】
三本のピンは略水平面上に配置されていて、かつピン３１Ａは３１Ｃの軸方向に略一致して配置されている。
【００５７】
定着前側板１４には、軸方向に開口し、樹脂製断熱カバー２０のピン３１Ａとピン３１Ｂにそれぞれ係合する係合穴３２Ａ，３２Ｂを設けている。
【００５８】
このとき、係合穴３２Ｂは長丸穴形状になっている。
【００５９】
定着後側板１５には、樹脂製断熱カバー２０のピン３１Ｃに係合する係合穴３２Ｃを設けている。
【００６０】
ピン３１Ａ，ピン３１Ｂ，ピン３１Ｃは、樹脂製断熱カバー２０に設けられた座面２７Ａ，２７Ｂより突出している。
【００６１】
ピン３１Ｃが設けられた座面２７Ｂは固定手段としてのビスのビス座面を兼ねており、定着後側板１５に固定される固定部を構成している。
【００６２】
そして、本実施の形態では、樹脂製断熱カバー２０の座面２７Ａは定着ユニットフレームに組み込んだ状態で、定着前側板１４との間に（寸法公差）＋（熱膨張による伸び量）＋（マージン）として５ｍｍの隙間ａを設けている。この隙間ａは、定着装置の発熱時に、材質の違いによって生ずる熱膨張の軸方向のずれを吸収するもので、装置の仕様により適宜決められればよい。
【００６３】
これにより、熱膨張により樹脂製断熱カバー２０がローラ軸方向に延びて、定着前側板１４に対して相対的に移動した場合でも、ピン３１Ａ，ピン３１Ｂと係合穴３２Ａ，３２Ｂとの係合部で、係合穴３２Ａ，３２Ｂ内をピン３１Ａ，ピン３１Ｂがそれぞれ移動するだけであり、隙間ａにより樹脂材の伸びを吸収することができるので、樹脂製断熱カバー２０の座面２７Ａが定着前側板１４に干渉するようなことはなく、樹脂製断熱カバー２０の歪みを防止することが可能となる。
【００６４】
従って、樹脂製断熱カバー２０が歪んだり、破損したりするようなことはなくなり、樹脂製断熱カバー２０の長寿命化を図ることができる。すなわち、簡単な構成で定着装置及び画像形成装置の長寿命化の実現が可能となる。
【００６５】
また、樹脂製断熱カバー２０を組み付けた状態で、樹脂製断熱カバー２０の座面２７Ｂと定着後側板１５とをビスにより固定させ、座面２７Ａと定着前側板１４とをピン３１Ａ，ピン３１Ｂと係合穴３２Ａ，３２Ｂとにより係合させているので、ガタがない状態でしかも精度良く組立が可能となり、製品のコンパクト化および長期間に渡り安定した画像が得られる画像形成装置を提供することができる。
【００６６】
以下に、変形例を示す。
【００６７】
図６は定着後側板１５とピン３１Ｃとの係合状態を示す概略断面図である。
【００６８】
図６に示す係合穴３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃには、バーリング加工２８が施されている。このように係合穴３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃにバーリング加工２８を施すことにより、ピン３１の根元に隅Ｒを追加することが可能となり、ピン３１の強度を大きくすることが可能となる。
【００６９】
また、本実施の形態では、樹脂製断熱カバー２０に突起部を設け、側板に該突起部に係合する穴を設けていたが、他の変形例として軸と穴との関係を逆にしてもよい。すなわち、定着前側板１４に軸を追加して樹脂製断熱カバー２０に前記軸に係合する係合穴を設けてもよい。
【００７０】
これにより、ピン自体の熱膨張による歪みを解消することができるだけでなく、ピンの強度も増すこととなる。前記軸は、定着前側板１４に例えばカシメられることにより設けられるとよいが、定着前側板１４の加工時に一体的に設けられるものであってもよい。
【００７１】
また、他の変形例として、樹脂製断熱カバー２０に設けられた座面２７から突起しているピンをＳＵＳ製の軸にすることにより、ピン自体の熱膨張による歪みを解消することもできる。
【００７２】
また、他の変形例として、成型上の都合によりピンの形状を図に示されているような円柱形状に限らず矩形など、様々な形状とすることもでき、また複数のピンをそれぞれ異形状にすることも可能である。
【００７３】
以下に、本発明の実施態様を示す。
【００７４】
（実施態様１）
発熱手段を備えた加熱体と、加圧ローラとを備え、該加熱体と該加圧ローラとのニップ部で記録材を挟持搬送しながら、該記録材に熱エネルギーを付与する定着装置であって、
前記ニップ部で前記加熱体と前記加圧ローラとが密接するように、該加熱体及び該加圧ローラの両端部で該加熱体及び該加圧ローラを支持する第１及び第２の部材（定着後側板１５、定着前側板１４）と、
前記第１及び第２の部材の材質とは異なる材質で構成され、前記加熱体又は前記加圧ローラを覆うように前記第１及び第２の部材間に設けられる第３の部材（樹脂製断熱カバー２０）と、
を備えた定着装置において、
前記第２の部材は加圧ローラの軸方向に開口する係合穴（係合穴３２Ａ，３２Ｂ）を備え、
前記第３の部材は、固定手段により前記第１の部材に固定される固定部（ピン３１Ｃが設けられた座面２７Ｂ）と、前記第３の部材本体から軸方向に突出して設けられ、前記第２の部材の前記係合穴に係合する突起部（ピン３１Ａ、ピン３１Ｂ）とを備えることを特徴とする定着装置。
【００７５】
（実施態様２）
前記係合穴は、係合する突起部の突出方向と同一方向に突出したバーリング加工が施されたことを特徴とする実施態様１に記載の定着装置。
【００７６】
（実施態様３）
前記第３の部材本体と前記第２の部材との間には、前記発熱手段の発熱時に、材質の違いによって生ずる熱膨張の軸方向のずれを吸収する隙間が設けられていることを特徴とする実施態様１または２に記載の定着装置。
【００７７】
（実施態様４）
発熱手段を備えた加熱体と、加圧ローラとを備え、該加熱体と該加圧ローラとのニップ部で記録材を挟持搬送しながら、該記録材に熱エネルギーを付与する定着装置であって、
前記ニップ部で前記加熱体と前記加圧ローラとが密接するように、該加熱体及び該加圧ローラの両端部で該加熱体及び該加圧ローラを支持する第１及び第２の部材と、
前記第１及び第２の部材の材質とは異なる材質で構成され、前記加熱体又は前記加圧ローラを覆うように前記第１及び第２の部材間に設けられる第３の部材と、
を備えた定着装置において、
前記第２の部材は、軸方向に突出する突起部を備え、
前記第３の部材は、固定手段により前記第１の部材に固定される固定部と、前記第２の部材の前記突起部に係合する係合穴とを備えることを特徴とする定着装置。
【００７８】
（実施態様５）
前記第３の部材と前記第２の部材との間には、前記発熱手段の発熱時に、材質の違いによって生ずる熱膨張の軸方向のずれを吸収する隙間が設けられていることを特徴とする実施態様４に記載の定着装置。
【００７９】
（実施態様６）
実施態様１乃至５のいずれか１項に記載の定着装置を備え、
記録材にトナー像を形成し、記録材に形成された未定着のトナー像を前記定着装置により定着させることを特徴とする画像形成装置。
【００８０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、簡単な構成で長寿命化が図れる定着装置及び画像形成装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る定着装置が適用される画像形成装置を示す概略断面図である。
【図２】本実施の形態に係る定着装置を示す概略斜視図である。
【図３】本実施の形態に係る定着装置の概略断面図である。
【図４】本実施の形態に係る定着装置に適用される樹脂製断熱カバーを示す概略斜視図である。
【図５】本実施の形態に係る定着装置において樹脂製断熱カバーをはずした状態を示す概略斜視図である。
【図６】定着後側板とピンとの係合状態を示す概略断面図である。
【図７】従来技術に係る定着装置を示す概略図である。
【図８】従来技術に係る定着装置に適用される樹脂製断熱カバーを示す概略図である。
【図９】従来技術に係る定着装置に適用される樹脂製断熱カバーを示す概略図である。
【符号の説明】
１０  定着ローラ
１１  加圧ローラ
１２  定着ローラ対
１３  ニップ部
１４  定着前側板
１５  定着前側板
１６〜１７  ステー
２０  樹脂製断熱カバー
２３  定着入口ガイド
２５  定着装置
２７  座面
２８  バーリング加工
３１Ａ〜３１Ｃ  係合ピン
３２Ａ〜３２Ｃ  係合穴
【図１】
2004233547.tif 000003
【図２】
2004233547.tif 000004
【図３】
2004233547.tif 000005
【図４】
2004233547.tif 000006
【図５】
2004233547.tif 000007
【図６】
2004233547.tif 000008
【図７】
2004233547.tif 000009
【図８】
2004233547.tif 000010
【図９】
2004233547.tif 000011