(57)【要約】【課題】押圧部材の変形量を規制して押圧部材の硬度低下を抑制する定着装置を提供する。【解決手段】ガイド部材７４には、押圧時の押圧パッド１１０の変形量を規制するための規制手段である突起部７４ａが設けられている。突起部７４ａは、ガイド部材７４と一体に形成されており、加熱ロール７０側に突出するようになっている。突起部７４ａは、加熱ロール用軸受け１２０の側面に当接している。突起部７４ａが加熱ロール用軸受け１２０に当接することによって、ブロック１１２の加熱ロール７０に対する位置が規制され、これによって、押圧パッド１１０の変形量が規制される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能な加熱ロールと、
前記加熱ロールの回転に従動して走行するベルト部材と、
前記ベルト部材に対して前記加熱ロールの反対側に配置され、前記ベルト部材を介して前記加熱ロールを弾性変形して押圧する押圧部材と、
前記押圧部材を前記加熱ロール側に押圧するように支持する支持部材と、
前記押圧部材の変形量を規制する規制手段と
を有する定着装置。
【請求項２】
前記支持部材および前記ベルト部材を支持し、前記ベルト部材の走行を案内する案内部材
をさらに有し、
前記規制手段は、前記案内部材と一体に形成された規制部から構成されている
請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記加熱ロールを回転自在に支持する軸受け
をさらに有し、
前記規制手段は、前記軸受けに当接する規制部から構成されている
請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記規制手段は、前記支持部材と一体に形成された規制部から構成されている
請求項１に記載の定着装置。
【請求項５】
前記規制手段は、前記ベルト部材を介して前記加熱ロールに突き当たることによって、前記押圧部材の変形量を規制する規制部から構成されている
請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記規制部が前記ベルト部材を介して前記加熱ロールに突き当たる位置は、通紙範囲外である
請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記規制手段は、前記支持部材の、前記押圧部材よりもベルト走行方向下流側に設置された規制部から構成されている
請求項１に記載の定着装置。
【請求項８】
前記規制部の弾性率は、前記押圧部材の弾性率より高い
請求項７に記載の定着装置。
【請求項９】
前記規制部は、前記支持部材に回転自在に支持されたロール部材から構成されている
請求項７または８に記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに記載の定着装置を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱ロールを有する定着装置、及びこの定着装置を有するプリンタ、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、特許文献１は、定着ベルトの裏面側に配設され且つ定着ベルトを定着ロールに押圧させると共に定着ベルトと定着ロールとの間に接触ニップ域を形成する押圧部材と、接触ニップ域にて下流側圧力が他の部分より高い圧力分布となるように押圧部材を可動支持し、接触ニップ域下流側圧力が高くなるに従って接触ニップ幅が狭くなるように圧力分布及び接触ニップ幅を調整する押圧可変機構とを備える定着装置を開示する。
また、たとえば、特許文献２は、加熱手段と、この加熱手段からの熱を蓄熱するための蓄熱部材を備えている押圧手段とを有する熱定着装置を開示する。
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１６３６９２号公報
【特許文献２】特開２００２−２７８３３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上述した背景からなされたものであり、押圧部材の変形量を規制して押圧部材の硬度低下を抑制する定着装置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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明にかかる定着装置は、回転可能な加熱ロールと、前記加熱ロールの回転に従動して走行するベルト部材と、前記ベルト部材に対して前記加熱ロールの反対側に配置され、前記ベルト部材を介して前記加熱ロールを弾性変形して押圧する押圧部材と、前記押圧部材を前記加熱ロール側に押圧するように支持する支持部材と、前記押圧部材の変形量を規制する規制手段とを有する。
【０００６】
好適には、前記支持部材および前記ベルト部材を支持し、前記ベルト部材の走行を案内する案内部材をさらに有し、前記規制手段は、前記案内部材と一体に形成された規制部から構成されている。
【０００７】
好適には、前記加熱ロールを回転自在に支持する軸受けをさらに有し、前記規制手段は、前記軸受けに当接する規制部から構成されている。
【０００８】
好適には、前記規制手段は、前記支持部材と一体に形成された規制部から構成されている。
【０００９】
好適には、前記規制手段は、前記ベルト部材を介して前記加熱ロールに突き当たることによって、前記押圧部材の変形量を規制する規制部から構成されている。
【００１０】
好適には、前記規制部が前記ベルト部材を介して前記加熱ロールに突き当たる位置は、通紙範囲外である。
【００１１】
好適には、前記規制手段は、前記支持部材の、前記押圧部材よりもベルト走行方向下流側に設置された規制部から構成されている。
【００１２】
好適には、前記規制部の弾性率は、前記押圧部材の弾性率より高い。
【００１３】
好適には、前記規制部は、前記支持部材に回転自在に支持されたロール部材から構成されている。
【００１４】
本発明は、上述した定着装置を有する画像形成装置を含むものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、押圧部材の変形量を規制して押圧部材の硬度低下を抑制する定着装置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】
【００１６】
本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０が示されている。
画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に像形成手段１４が搭載され、この画像形成装置本体１２の上部に排出部１６が設けられていると共に、この画像形成装置本体１２の下部に例えば２段の給紙ユニット１８，１８が配置できるようになっている。
【００１７】
それぞれの給紙ユニット１８は、給紙ユニット本体２０と、シートなどの記録媒体が収納される給紙カセット２２とを有する。給紙カセット２２は、給紙ユニット本体２０に対して摺動自在に装着され、正面方向（図１の右方向）に引き出される。
また、給紙カセット２２の奥端近傍上部にはピックアップロール２４が配置され、このピックアップロール２４の後方にリタードロール２６及びフィードロール２８が配置されている。
【００１８】
搬送路３２は、最下端の給紙ユニット１８のピックアップロール２４から排出口３４までの記録媒体通路であり、この搬送路３２は、画像形成装置本体１２の裏面（図１の左側面）近傍にあって、最下端の給紙ユニット１８のピックアップロール２４から後述する定着装置３６まで略鉛直に形成されている部分を有する。
この搬送路３２の定着装置３６の上流側に後述する転写装置４２と像担持体４４が配置され、さらに転写装置４２と像担持体４４の上流側にレジストロール３８が配置されている。
さらに、搬送路３２の排出口３４の近傍には排出ロール４０が配置されている。
したがって、給紙ユニット１８の給紙カセット２２からピックアップロール２４により送り出された記録媒体は、リタードロール２６及びフィードロール２８により捌かれて搬送路３２に導かれ、レジストロール３８により一次停止され、タイミングをとって後述する転写装置４２と像担持体４４との間を通って現像剤像が転写され、この転写された現像剤像が定着装置３６により定着され、排出ロール４０により排出口３４から排出部１６へ排出される。
【００１９】
ただし、両面印刷の場合は、反転路に戻される。
即ち、搬送路３２の排出ロール４０の手前は２股に別れ、その分かれた部分に切換爪４６が設けられていると共に、分かれた部分からレジストロール３８まで戻る反転路４８が形成されている。
この反転路４８には搬送ロール５０ａ〜５０ｃが設けられており、両面印刷の場合には、切換爪４６が反転路４８を開く側に切り換えられ、排出ロール４０に記録媒体の後端手前がかかる時点で排出ロール４０が反転し、記録媒体が反転路４８に導かれ、レジストロール３８、転写装置４２と像担持体４４及び定着装置３６を通って排出口３４から排出部１６へ排出されるものである。
【００２０】
像形成手段１４は電子写真方式のもので、感光体からなる像担持体４４と、この像担持体４４を一様帯電する例えば帯電ロールからなる帯電装置５６と、この帯電装置５６により帯電された像担持体４４に、光により潜像を書き込む光書込み装置５８と、この光書込み装置５８により形成された像担持体４４の潜像をトナーにより可視化するよう現像ロールを有する現像装置６０と、この現像装置６０によるトナー像を記録媒体に転写する例えば転写ロールからなる転写装置４２と、像担持体４４に残存するトナーをクリーニングするクリーニング装置６２と、転写装置４２により転写された記録媒体上のトナー像を記録媒体に定着させる定着装置３６とから構成されている。
光書込み装置５８は例えば走査型のレーザ露光装置からなり、後述するプロセスカートリッジ６４を横切り、像担持体４４に潜像を形成する。
なお、光書込み装置５８は、他の実施形態としてＬＥＤや面発光レーザ等を用いることができる。
【００２１】
プロセスカートリッジ６４は、像担持体４４、帯電装置５６、現像装置６０及びクリーニング装置６２を一体化したものであり、これらを一体として交換できるようになっている。
このプロセスカートリッジ６４は、排出部１６を開くことにより、画像形成装置本体１２から取り出すことができる。
【００２２】
図２において、定着装置３６の詳細が示されている。
定着装置３６は、加熱ロール７０と、無端ベルト状に形成されたベルト部材７２と、ベルト部材７２を回転自在に案内するガイド部材７４と、ベルト部材７２の内部に配置されベルト部材７２を加熱ロール７０に押圧する押圧ユニット７６と、ベルト部材７２の内側に潤滑剤を供給する含浸パッド７８とを有する。
ガイド部材７４は、ベルト部材７２および押圧ユニット７６の両端に配置されており、押圧ユニット７６は、ガイド部材７４に支持されている。
なお、ベルト部材７２と押圧ユニット７６との間に、ベルト部材７２と押圧ユニット７６との摩擦を低減するための摺動シート（図示せず）を設けてもよい。
【００２３】
加熱ロール７０は、円筒状のロール部８４と、このロール部８４内に配置されたヒータ８６とを有する。
ロール部８４は、両端を後述する加熱ロール用軸受け１２０に回転自在に支持されており、矢印Ａ方向に回転する。
また、ロール部８４は、例えば鉄やアルミニウムからなるコア８８と、このコア８８に被覆又は塗布された離型層９０とからなり、コア８８は、外形が例えば３０ｍｍ、肉厚が例えば０．７ｍｍである。
離型層９０は、絶縁性で離型性の優れた材料、例えばＰＦＡからなり、膜厚が例えば２０μｍである。
【００２４】
ロール部８４には、複数（例えば５個）の剥離爪９２が当接している。
ヒータ８６は、例えば２本のランプから構成されている。
また、加熱ロール７０のベルト部材７２とは反対側には、サーモスタット９４が加熱ロール７０に対向して設けられている。
【００２５】
ニップＮの上流側には、インレットシュート９６が設けられている。このインレットシュート９６に、矢印Ｂ方向に搬送された記録媒体であるシートＳが案内され、シートＳの先端がニップＮに導かれるようになっている。
また、ニップＮの後流側にはアウトレットシュート９８が設けられている。
【００２６】
ベルト部材７２は、加熱ロール７０と押圧ユニット７６との間に設けられ、加熱ロール７０とベルト部材７２とが押圧ユニット７６によって加圧接触することによって、ニップＮが形成されており、このニップＮによってシートＳが搬送される。
ベルト部材７２は、加熱ロール７０と加圧接触することによって、加熱ロール７０の回転に従動して矢印Ｃ方向に走行する。
ベルト部材７２は、たとえばポリイミド等の合成樹脂によって、たとえば肉厚が７５μｍの無端ベルト状に形成されており、表面にＰＦＡ等からなる離型層が設けられている。
【００２７】
押圧ユニット７６は、ベルト部材７２を介して加熱ロール７０を押圧する押圧部材である押圧パッド１１０と、押圧パッド１１０を支持する支持部材であるブロック１１２と、このブロック１１２とベルト部材７２とを支持するハウジング１１４と、このハウジング１１４を支持するフレーム１１６とを有する。
押圧パッド１１０は、たとえばＬＳＲ（液状シリコーンゴム）などの弾性体で形成されており、押圧パッド１１０が加熱ロール７０をベルト部材７２を介して押圧する場合（以下「押圧時」と記載することがある）に弾性変形するようになっている。
ブロック１１２は、耐熱性の高いたとえばＬＣＰ（液晶ポリマー）によって、断面が略コの字型に形成されている。
また、ブロック１１２は、押圧パッド１１０を加熱ロール７０側に押圧する。
【００２８】
ハウジング１１４は、たとえばＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）などの合成樹脂によって形成されており、ブロック１１２を支持し加熱ロール７０側に押圧するとともに、ベルト部材７２を支持する。
フレーム１１６は、鉄またはアルミなどの金属によって断面が略コの字型に形成されており、ハウジング１１４を支持するとともに加熱ロール７０側に押圧する。
フレーム１１６の両端は、ガイド部材７４に支持されている。
また、ガイド部材７４は、付勢手段（図示せず）によって加熱ロール７０側に付勢されている。
【００２９】
図３および図４には、ガイド部材７４および加熱ロール用軸受け１２０の詳細が示されている。
なお、図４以降の図においては、説明の具体化および明確化のため、ハウジング１１４およびフレーム１１６等の記載は省略されている。
加熱ロール用軸受け１２０は、定着装置３６の筐体（図示せず）に支持されており、加熱ロール７０を回転自在に支持する。
ガイド部材７４には、押圧時の押圧パッド１１０の変形量を規制するための規制手段である突起部７４ａが設けられている。
突起部７４ａは、ガイド部材７４と一体に形成されており、加熱ロール７０側に突出するようになっている。
突起部７４ａは、位置Ｄにおいて加熱ロール用軸受け１２０の側面に当接している。
【００３０】
従来の定着装置においては、加熱ロール側への押圧圧力の全てが押圧パッドに加圧されており、そのため、押圧パッドの変形量が過大となり、押圧パッドの硬度低下が発生する可能性があった。
さらに、押圧パッドの硬度低下のためにニップ幅が拡大して、定着不良およびシートの搬送不良が発生する可能性があった。
【００３１】
一方、本実施形態においては、上述のように、突起部７４ａが加熱ロール用軸受け１２０に当接することによって、ブロック１１２の加熱ロール７０に対する位置が規制され、これによって、押圧パッド１１０の変形量が規制される。
押圧パッド１１０の変形量が規制されることによって、押圧パッド１１０の硬度低下を抑制することができ、定着性およびシートの搬送性を向上させることができる。
さらに、押圧パッド１１０の寿命を長期化することができる。
また、長期待機時に発生する押圧パッド１１０のフラットスポット化を抑制することができる。
また、加熱ロール７０に対する押圧ユニット７６の相対位置を一定にすることができる。
【００３２】
次に、第２の実施形態を説明する。
図５および図６において、第２の実施形態にかかる規制部が示されている。
なお、図５以降の図においては、説明の具体化および明確化のため、ガイド部材７４および加熱ロール用軸受け１２０等の記載は省略されている。
ブロック１１２には、押圧時の押圧パッド１１０の変形量を規制するための第２の規制手段である突起部１１２ａが設けられている。
突起部１１２ａは、ブロック１１２と一体に形成されており、加熱ロール７０側に突出するようになっている。
突起部１１２ａは、位置Ｅにおいて、ベルト部材７２を介して加熱ロール７０に突き当たっている。この位置Ｅは、図６に示すように、定着時における通紙範囲Ｗの外側である。
【００３３】
このように、突起部１１２ａがベルト部材７２を介して加熱ロール７０に突き当たることによって、ブロック１１２の加熱ロール７０に対する位置が規制され、これによって、押圧パッド１１０の変形量が規制される。
また、通紙範囲Ｗの外側で、突起部１１２ａがベルト部材７２を介して加熱ロール７０に突き当たることによって、通紙範囲Ｗに影響を与えることなく、定着不良を防止することができる。
また、突起部１１２ａがベルト部材７２を介して加熱ロール７０に突き当たることによって、ベルト部材７２の加熱ロール７０に対する従動性を向上させることができる。
さらに、突起部１１２ａを、直接、加熱ロール７０に突き当てないで、ベルト部材７２を介して加熱ロール７０に突き当てることによって、加熱ロール７０の表面の損傷を防止することができる。
【００３４】
次に、第３の実施形態を説明する。
図７および図８において、第３の実施形態にかかる規制部が示されている。
図８において、シートＳは左側から矢印Ｂ方向に搬送されてニップＮに進入し、加熱ロール７０は矢印Ａ方向に回転し、ベルト部材７２は加熱ロール７０の回転に従動して矢印Ｃ方向に走行している。
ブロック１１２のベルト走行方向の下流側には、押圧時の押圧パッド１１０の変形量を規制するための第３の規制手段である硬質ゴム部材１３０が固着している。
硬質ゴム部材１３０は、弾性率が押圧パッド１１０の弾性率よりも高い弾性体によって形成されている。
【００３５】
硬質ゴム部材１３０がベルト部材７２を介して加熱ロール７０に突き当たることによって、ブロック１１２の加熱ロール７０に対する位置が規制され、これによって、押圧パッド１１０の変形量が規制される。
また、硬質ゴム部材１３０は弾性体で形成されているので、加熱ロール７０の表面の損傷をさらに防止することができる。
【００３６】
次に、第４の実施形態を説明する。
図９および図１０において、第４の実施形態にかかる規制部が示されている。
図１０において、シートＳは左側から矢印Ｂ方向に搬送されてニップＮに進入し、加熱ロール７０は矢印Ａ方向に回転し、ベルト部材７２は加熱ロール７０の回転に従動して矢印Ｃ方向に走行している。
【００３７】
ブロック１１２のベルト走行方向の下流側には、押圧時の押圧パッド１１０の変形量を規制するための第４の規制手段であるロール部材１４０が設けられている。
ロール部材１４０の中心には軸１４０ａが設けられており、軸１４０ａは、ブロック１１２のベルト走行方向の下流側に形成された軸受部１４２に回転自在に支持されている。
ロール部材１４０は、ベルト部材７２の走行に従動して、図１０において反時計周りに回転する。
ロール部材１４０は、上述した硬質ゴム部材１３０と同様に、弾性率が押圧パッド１１０の弾性率よりも高い弾性体によって形成されている。
【００３８】
ロール部材１４０がベルト部材７２を介して加熱ロール７０に突き当たることによって、ブロック１１２の加熱ロール７０に対する位置が規制され、これによって、押圧パッド１１０の変形量が規制される。
また、ロール部材１４０は弾性体で形成されているので、加熱ロール７０の表面の損傷をさらに防止することができる。
さらに、ロール部材１４０がベルト部材７２の走行に従動することによって、ベルト部材７２の走行負荷が軽減し、それによって加熱ロール７０のトルクを軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る定着装置を示す断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係るガイド部材および加熱ロール用軸受けの詳細を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係るガイド部材および加熱ロール用軸受けの詳細を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係るブロック、ベルト部材および加熱ロールを示す斜視図である。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るブロック、ベルト部材および加熱ロールを示す断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態に係る規制部を示す斜視図である。
【図８】本発明の第３の実施形態に係る規制部を示す断面図である。
【図９】本発明の第４の実施形態に係る規制部を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第４の実施形態に係る規制部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０      画像形成装置
１２      画像形成装置本体
３６      定着装置
７０      加熱ロール
７２      ベルト部材
７４      ガイド部材
７４ａ    突起部
７６      押圧ユニット
７８      含浸パッド
１１０    押圧パッド
１１２    ブロック
１１４    ハウジング
１１６    フレーム
１２０    加熱ロール用軸受け
１１２ａ  突起部
１３０    硬質ゴム部材
１４０    ロール部材
１４０ａ  軸
１４２    軸受部
【図１】
2009216799.tif 000003
【図２】
2009216799.tif 000004
【図３】
2009216799.tif 000005
【図４】
2009216799.tif 000006
【図５】
2009216799.tif 000007
【図６】
2009216799.tif 000008
【図７】
2009216799.tif 000009
【図８】
2009216799.tif 000010
【図９】
2009216799.tif 000011
【図１０】
2009216799.tif 000012