(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に複数本の定着ランプを備えた加熱ローラと、前記加熱ローラに対し圧接可能に設けられた加圧ローラとを備え、トナー像を保持した記録材を前記加熱ローラと加圧ローラの圧接部にて加熱加圧しながら挟持搬送し、前記トナー像を記録材に定着させる定着装置において、前記定着ランプ部分を、前記定着ランプの一端を保持する第１のランプホルダと、前記定着ランプの他端を保持する第２のランプホルダとを有するランプカートリッジとして定着装置本体に対し着脱自在に構成し、前記定着装置本体には、前記ランプカートリッジを前記加熱ローラに対し着脱する際に、前記ランプカートリッジに装着される筒状のランプ保護部材をガイドするガイド部と、前記ランプカートリッジを前記加熱ローラに装着した状態において前記第１のランプホルダと係合し、前記ランプカートリッジの軸方向および周方向への移動を規制する規制部とを備えた規制部材を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１記載の定着装置において、前記第１のランプホルダに、前記ランプ保護部材を保持する保護部材保持部を設けた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、記録材にトナーを定着させる定着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
レーザプリンタや複写機等で知られる印写装置の定着装置として、トナー像を保持した記録材を加熱ローラと加圧ローラとで挟持搬送しながら加熱加圧し、トナー像を記録材に定着させる形態の定着装置が知られている。加熱ローラの内部には、熱源となるランプが設けられており、一般に印刷速度の速い印刷装置になる程、加熱ローラ内部に設けられるランプ本数は増加する。この様な複数本のランプを備えた加熱ローラにおいて、例えば加熱ローラが寿命に達し、加熱ローラの交換を行う場合には、最初に加熱ローラからランプを１本ずつ取り外した上で、加熱ローラを定着装置から取り外し、新品の加熱ローラとの交換が行われる。従って、加熱ローラに対するランプの着脱作業の回数がランプ本数の数だけ必要となり、作業効率が悪いものであった。この様な問題を改善するものとして、例えば特表平５−５０４６３３号公報に記載の構成が提案されている。特表平５−５０４６３３号公報によれば、加熱ローラを定着装置に付けたままの状態で、装置の後側からランプを引き抜ける様にした構成が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の定着装置に用いられるランプとしては、直径が１０ｍｍ程度、長さが６００ｍｍ以上もある細長い形状をしたものもあり、特表平５−５０４６３３号公報に開示された構成の場合は、ランプを露出させた状態で加熱ローラに対する着脱が行われるため、ランプ着脱の途中でランプと加熱ローラの縁、あるいはランプと他の部品との接触によりランプ表面に傷をつけたり、ランプを割ってしまうと言った危険があった。
【０００４】
本発明の目的は、定着ランプの交換作業を簡便にするとともに、加熱ローラ内に装着された定着ランプが、加熱ローラ内において位置ずれすることなく正しい位置で保持されるようにすることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、内部に複数本の定着ランプを備えた加熱ローラと、前記加熱ローラに対し圧接可能に設けられた加圧ローラとを備え、トナー像を保持した記録材を前記加熱ローラと加圧ローラの圧接部にて加熱加圧しながら挟持搬送し、前記トナー像を記録材に定着させる定着装置において、前記定着ランプ部分を、前記定着ランプの一端を保持する第１のランプホルダと、前記定着ランプの他端を保持する第２のランプホルダとを有するランプカートリッジとして定着装置本体に対し着脱自在に構成し、前記定着装置本体には、前記ランプカートリッジを前記加熱ローラに対し着脱する際に、前記ランプカートリッジに装着される筒状のランプ保護部材をガイドするガイド部と、前記ランプカートリッジを前記加熱ローラに装着した状態において前記第１のランプホルダと係合し、前記ランプカートリッジの軸方向および周方向への移動を規制する規制部とを備えた規制部材を設けることにより達成される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。はじめに本発明を適用した印写装置として電子写真方式を用いたレーザビームプリンタを例示し、その全体構成を図９を参照しながら説明する。
【０００７】
図９において、１はレーザビームプリンタであり、そのコントローラ２２からの印刷動作開始信号に基づいて感光ドラム２１が矢印方向に回転を始める。感光ドラム２１は、レーザビームプリンタ１の印刷速度に相当する速度で回転し、印刷動作が終了するまで回転を続ける。感光ドラム２１が回転を開始すると、コロナ帯電器２に高電圧が印加され、感光ドラム２１表面に例えば正の電荷が均一に帯電される。
【０００８】
回転多面鏡３は、レーザビームプリンタ１に電源が投入されると直ちに回転を開始し、電源が投入されている間、高精度に定速回転が維持される。半導体レーザなどの光源４から出力した光は、回転多面鏡３で反射し、ｆθレンズ５を通じて感光ドラム２１上を走査しながら照射する。
【０００９】
ドットイメージに変換された文字データや図形データがレーザビームのオン／オフ信号としてコントローラ２２からレーザビームプリンタ１に送られると、感光ドラム２１の表面にレーザビームが照射される部分と照射されない部分とが形成され、いわゆる静電潜像が形成される。この静電潜像を保持した感光ドラム領域が現像装置６と対向する位置に到達すると、静電潜像にトナーが供給され、レーザビームの照射により感光ドラム２１上の電荷が消失した部分に、例えば正電荷に帯電したトナーが静電気により吸引されて感光ドラム２１上にトナー像が形成される。
【００１０】
用紙ホッパ１１に収納された連続した用紙７は、用紙搬送トラクタ８によって、感光ドラム２１上に形成された印刷データのトナー像が転写位置に到達するタイミングと同期させて、感光ドラム２１と転写器１０の間に向けて搬送される。
【００１１】
感光ドラム２１上に形成されたトナー像は、用紙７の背面側にトナー像と逆極性の電荷を付与する転写器１０の作用によって用紙７上に吸引される。
【００１２】
このようにして、用紙ホッパ１１にセットされていた用紙７は、用紙搬送トラクタ８、転写器１０、用紙搬送トラクタ９およびバッファプレート２４を経て定着装置１２に搬送される。定着装置１２に到達した用紙７は、プレヒータ１３で予熱された後、定着ランプ（以下、「ヒータランプ」と称する。）２５を備えた加熱ローラ１４と加圧ローラ１５からなる一対の定着ローラによって形成されるニップ部によって加熱加圧されながら挟持搬送され、トナー像が用紙７に溶融定着される。
【００１３】
加熱ローラ１４と加圧ローラ１５によって送り出されてきた用紙７は、用紙送出しローラ１６によってスタッカテーブル１９側へ送り出されるとともに、スイングフィン１７の揺動動作によってミシン目に沿って交互に折り分けられ、さらに、回転するパドル１８で折りたたみ状態が整えられながら、スタッカテーブル１９上に積み重ねられて行く。感光ドラム２１の転写位置を通過した領域は、清掃装置２０で清掃され、次の印刷動作に備えられる。
【００１４】
なお、図９において、２３は印刷動作中のレーザビームプリンタ１の状態に基づく情報を表示したりする表示画面である。また、上述のバッファプレート２４は、用紙搬送トラクタ９および定着ローラ１４,１５間で用紙搬送速度差が生じた場合に、用紙７に発生するたるみ、あるいは張りを吸収するためのものである。また、２６は加熱ローラ１４表面に接触可能に、且つ巻取り可能に設けられたウェブ部材を示しており、加熱ローラ１４表面の清掃ならびに加熱ローラ１４表面への離型剤の塗布を行うためのものである。
【００１５】
次に、図１を用いてランプカートリッジの一例について詳細構成を説明する。ランプカートリッジ２７は、図９で説明した加熱ローラ１４のための複数本（本実施例では４本としている）のヒータランプ２５と、各ヒータランプ２５の一端を保持する第１のランプホルダ２８と、ヒータランプ２５の他端を保持する第２のランプホルダ２９と、第１のランプホルダ２８に保持されたヒータランプ２５の周囲に設けられた保護部材保持部３０とから構成されている。ここで、保護部材保持部３０は、後述するランプ保護部材が装着された際に、前記ランプ保護部材を保持するために設けられたものであり、特に手段は限定されないが、本実施例においてはテーパ面によって保護部材保持部３０を形成している。
【００１６】
第１のランプホルダ２８は、図２に示す様にヒータランプ２５の一端を差し込むための穴３１と、スペーサ３３を差し込むための穴３２を備えている。穴３１および穴３２はいずれも貫通穴であり、穴３１にヒータランプ２５を差し込んだ際に各ヒータランプに設けられた給電線６３（図５参照）が外側に出るように配慮されている。また、穴３２にはスペーサ３３が嵌め込まれる。
【００１７】
各ヒータランプ２５を穴３１に差し込み、ランプホルダ２８をプレート３４とプレート３６とで挟むようにネジ３７で各部品を固定させる。なお、図２おいて符号３５はスプリングを示している。このスプリング３５は、ランプホルダ２８の背面に設けられた溝に設置され、互いに対向する２本のヒータランプに対し所定の押付力を付与し、穴３１におけるヒータランプのガタを防止している。
【００１８】
図４はランプホルダ２８の背面（図２においてネジ３７の方向から見た正面図）を示している。図４において符号３８がスプリング３５を設置するための溝である。なお、符号３９はランプホルダ２８の正面部に形成された凹部であり、この凹部３９は加熱ローラに装着されたランプカートリッジの回り止めを行うために、３９ａは軸方向への規制をおこなうために設けられたものであり、定着装置本体側に設けられた規制部材６５（以下「ランプホルダストッパ」と称する）（図５、図６、図７Ａ参照）を凹部３９上に入り込ませることによりランプカートリッジ２７の位置を規制し、ランプホルダストッパ６５を凹部３９上から退避させる（図７Ｂ参照）ことによりランプカートリッジ２７の軸方向、周方向における位置の規制を解除するようにしている。
【００１９】
一方、第２のランプホルダ２９は、図３に示す様にヒータランプ２５の他端を差し込むための穴４０と、スペーサ４２を差し込むための穴４１を備えている。穴４０および穴４１も第１のランプホルダ２８と同様、いずれも貫通穴であり、穴４０にヒータランプ２５を差し込んだ際に各ヒータランプに設けられた給電線６３（図５参照）が外側に出る様に配慮されている。また、穴４１にはスペーサ４２が嵌め込まれる。各ヒータランプ２５を穴４０に差し込み、ランプホルダ２９をプレート４３とプレート４４とで挟むようにネジ４５で各部品を固定させる。なお、必要であれば第１のランプホルダ２８と同様にスプリングを装備してもよい。
【００２０】
次に図５を用いてランプカートリッジを実装した状態における加熱ローラ周辺の構成を説明する。
【００２１】
加熱ローラ１４は、例えばアルミニウムからなる金属製素管１４ａと、素管１４ａ上に設けられたテフロン、シリコンゴム等からなる表面層１４ｂからなり、素管１４ａの両端内部には熱放出を防ぐアブソーバ１４ｃが設けられている。素管１４ａの両端は、センタリング部材４６,４７を備えた保持部材４８,４９を介して定着装置のフレーム５０に支持されている。ここで、保持部材４８には、軸受５１が設けられており、軸受５１はセンタリング部材４６とともに加熱ローラ１４と結合されている。また、軸受５１は、複数のスプリング５２とガイド板５３により、加熱ローラ１４の熱膨張や周囲の支持部材のばらつきを吸収できるように配置されている。なお、保持部材４８とフレーム５０とは蝶ネジ５４によって固定されている。
【００２２】
一方、保持部材４９には、加熱ローラ１４を駆動するための駆動モータ（図示せず）からの駆動力を受けるギヤ５５が設けられており、フレーム５０に取り付けられている軸受５６,５７を含んだハウジング５８,５９の２種により支持されている。また、センタリング部材４６,４７には加熱ローラ１４との結合をより確実なものとするために突起６０が設けられており、加熱ローラ１４の両端に設けられた溝６１に係合している。
【００２３】
さらに、加熱ローラ１４からセンタリング部材４６,４７への熱の流出や、突起６０と溝６１との係合部における損傷を防ぐために加熱ローラ１４両端部とセンタリング部材４６,４７との間には突起６０の部位を除いて耐熱プラスチック製のカラー６２が挿入されている。なお、図５においてランプカートリッジ２７の両端から引き出された符号６３で示される線はヒータランプ２５の給電線である。
【００２４】
上記構成において、ランプカートリッジ２７は、保持部材４８に設けられた貫通穴４８ａから挿入されて、図５に示すように加熱ローラ１４内に装着される。ここで、第１のランプホルダ２８と、第２のランプホルダ２９の形状を異ならせている理由は、ランプカートリッジ２７の誤挿入を防止するためである。
【００２５】
ランプカートリッジ２７を加熱ローラ１４から引き抜く場合、オペレータは印刷装置の後側（第２のランプホルダ２９が存在する側）へ行き、図６に示す様にハウジング５９に設けられた貫通孔５９ａよりランプ保護部材である筒部材６４を挿入し、筒部材６４の先端内周面が第１のランプホルダ２８に設けられたテーパ面３０に保持されるまで押し込む。
【００２６】
筒部材６４のセットが完了したならば、オペレータは印刷装置の前側へ移動し、ランプホルダストッパ６５をランプホルダ２８の凹部３９（図４参照）から退避させ（図７参照）、ランプカートリッジ２７の軸方向、周方向における位置の規制を解除する。この状態からランプカートリッジ２７を引き出すと、ランプカートリッジ２７と筒部材６４とが一緒に引き出され、図８のような状態で外部に取り出される。
【００２７】
また、ランプカートリッジ２７を加熱ローラ１４内に差し込む場合は、図７Ｃの状態にランプホルダストッパ６５を移動し、図８の状態のカートリッジを印刷装置の前側から筒部材６４をランプホルダストッパ６５のガイド部６５ａ、６５ｂ、６５ｃをガイドにして、挿入する。その際、ランプカートリジ２７が、図５の加熱ローラ１４内の１４ｃ部へ干渉することによる破損を防止できる。挿入が完了後、ランプホルダストッパ６５を第１のランプホルダ２８の凹部３９上に移動させて（図７Ａ参照）ランプカートリッジ２７の位置を規制する。その後、印刷装置の後側へ移動し、筒部材６４を引き抜くと、装着が完了する。
【００２８】
また筒部材６４は、ランプカートリッジ２７の交換を繰り返す度に図８の両端部６４ａの劣化が進むが、６４ａ部は劣化を軽減するために補強してあり、特に手段は限定されないが、本実施例においては接着剤を塗布し６４ａを形成している。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、加熱ローラに対し定着ランプの着脱を行う際には、ランプ保護部材によって定着ランプが保護されるので、定着ランプの着脱作業を効率よく、安全に行うことができ、加熱ローラ内に装着された定着ランプが、加熱ローラ内において位置ずれすることなく正しい位置で保持されるので、加熱ローラの軸方向における発熱領域の範囲が安定し、過剰加熱あるいは加熱不足による定着不良を低減することができる。また、定着ランプ着脱を繰り返すことによるランプ保護部材の劣化を低減し、更に定着ランプ装着の際にガイドを持つことにより、誤挿入による定着ランプの破損を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のランプカートリッジの全体斜視図。
【図２】第１のランプホルダの全体斜視図。
【図３】第２のランプホルダの全体斜視図。
【図４】第１のランプホルダの背面図。
【図５】加熱ローラの断面図。
【図６】加熱ローラにランプ保護部材を挿入した状態を示す断面図。
【図７】ランプホルダストッパの操作状態を示す正面図。
【図８】ランプ保護部材が装着されたランプカートリッジの全体斜視図。
【図９】印刷装置の全体構成図。
【符号の説明】
２５…定着ランプ、２７…ランプカートリッジ、２８…第１のランプホルダ、２９…第２のランプホルダ、３０…保護部材保持部、６４…ランプ保護部材、６４ａ…ランプ保護部材補強部、６５…ランプホルダストッパ（規制部材）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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