(57)【要約】【課題】高精度の部品を使用せず、かつ組立性を損なうことなく、可撓性スリーブの両端部を規制して長手方向の移動を防ぎ、記録材の搬送性の良好な像加熱装置を提供する。【解決手段】可撓性スリーブと、該可撓性スリーブの内面をガイドするとともに加熱体を固定保持する支持部材と、前記可撓性スリーブとニップをなす加圧ローラとを有する像加熱装置において、規制部材とステイの取付き部の間に軸方向のガタを設け、規制部材のうち少なくとも一方が付勢部材によって可撓性スリーブの長手方向内側方向に支持されており、規制部材の長手方向の位置が、可撓性スリーブと加圧ローラが加圧機構によって加圧密着されたときにガタがなくなる構成となっていることを特徴とする。【選択図】  図１
2009300981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性スリーブと、該可撓性スリーブの内面をガイドするとともに加熱体を固定保持する支持部材と、前記可撓性スリーブとニップをなす加圧ローラと、前記可撓性スリーブと前記加圧ローラを加圧密着させる圧解除可能な加圧機構と、前記可撓性スリーブの長手方向の両端部を規制する規制部材と、該規制部材を支持するとともに前記加圧ローラを支持するステイとを有する像加熱装置において、
前記規制部材と前記ステイの取付き部の間に軸方向のガタを設け、前記規制部材のうち少なくとも一方が付勢部材によって前記可撓性スリーブの長手方向内側方向に支持されており、前記規制部材の長手方向の位置が、前記可撓性スリーブと前記加圧ローラが前記加圧機構によって加圧密着されたときにガタがなくなる構成となっていることを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】
前記規制部材を、前記可撓性スリーブの長手方向内側方向に支持する手段が前記加圧機構に含まれていることを特徴とする請求項１記載の像加熱装置。
【請求項３】
前記規制部材が弾性体であることを特徴とする請求項１又は２に記載の像加熱装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかの項に記載の像加熱装置を定着装置として用いた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタや複写機等の画像形成装置に用いられる加熱定着装置や、画像が記録された記録材に光沢を付与する光沢付与器等に適用される像加熱装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。特に記録材搬送精度の改善、およびこれに起因する記録精度の改善に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のこの種の像加熱装置としては、たとえば、図４、図５に示すような定着装置が知られている。図４は定着装置の概略構成図、図５は定着ニップの断面図を示す。
【０００３】
図において、８１は可撓性スリーブとしての定着フィルムであり、この定着フィルム８１は加熱体８２を支持する加熱体支持部材８３により内面を保持・ガイドされている。８４Ｒと８４Ｌは、定着フィルム８１の両端部を平面で規制する規制部材であり、加熱体支持部材８３の両端部が規制部材８４Ｒと８４Ｌに取り付いている。
【０００４】
規制部材８４Ｒと加熱体支持部材８３、規制部材８４Ｌと加熱体支持部材８３の取付け部には長手方向にガタがあり、規制部材８４Ｒと規制部材８４Ｌはガタ分加熱体支持部材８３に対して長手方向に移動することが可能である。
【０００５】
加圧ローラ８はステイ部材８７に支持されており、定着フィルム８１を保持する加熱体支持部材８３が取り付いた規制部材８４Ｒと８４Ｌとが、ステイ部材８７に取り付けられている。そして、加圧ばね８５Ｒ、８５Ｌで規制部材８４Ｒ、８４Ｌを加圧ローラ８の方向に加圧することにより、定着フィルム８１と加圧ローラ８は圧接される。加圧ばね８５Ｒ、８５Ｌは、もう一方の端部を加圧板８６Ｒと８６Ｌにより支持されており、加圧板８６Ｒ、８６Ｌは不図示の機構によりバイステイブルな構造になっており、圧力を解除することが可能である。
【０００６】
加圧ローラ８は歯車８８からの駆動で回転し、定着フィルム８１との間で記録材を把持・搬送しながら、加熱体８２からの熱を記録材に伝えて、未定着の転写画像を定着させる。
【０００７】
小型の画像形成装置においては、転写ニップと定着ニップの間で記録材のループをつくるスペースを設けることが難しい。搬送状態を安定させるために、定着ニップの搬送速度が、通常転写ローラと搬送ローラの搬送速度よりも速く設定されている。そのため、記録材は定着ニップと転写ニップの間で引っ張られる状態となり、定着ニップ突入後の記録材の搬送性は定着装置の搬送精度が支配的となる。定着装置の搬送精度が低いと、上流側の転写時の画像形成に悪影響を及ぼす。例えば定着ニップと転写ニップ間の記録材の引っ張り状態に、ニップ長手方向差が生じた場合、記録材の搬送方向に垂直方向での搬送量に偏りが生じ、転写ニップにおいて部分的にスリップしながら記録材が搬送される。結果として、主走査方向の平行性の悪い画像が転写されることになる。
なお、この種の定着装置としては、たとえば、特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開平０４−２０４９８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような問題の原因として、加圧ローラ８のローラ径の長手方向でのムラに起因していることが多い。この問題を解決するためには、従来は、不良品を排除して、長手方向の
径ムラの小さい加圧ローラを使用するしかなかった。これでは歩留まりが悪化しコストアップにつながる。
【０００９】
以下、加圧ローラ８の長手方向の径ムラに起因する、問題のメカニズムについて説明する。
【００１０】
加圧ローラ８のローラ径は長手方向両端付近での径の差（以後、左右差という）が非常に大きい場合があり、このとき加圧ローラ８と定着フィルム８１は圧接しているので、回転時には互いにスラスト方向の力を及ぼし合う。
【００１１】
図６に左右差のある加圧ローラが入っている定着装置の概略図を示す。
【００１２】
図示の加圧ローラ８ａは、左側の径が大きく、右側は小さい。この場合、加圧ローラ８ａは、矢印Ｂの向きに、定着フィルム８１は、矢印Ａの向きに力を受ける。
【００１３】
また、加圧ローラ８ａは弾性のあるゴム材料からなり、定着動作により暖められて熱膨張し、左右差が変化する。上記のような加圧ローラ８ａの常温時の左右差によるスラスト力の発生や、熱膨張による左右差の変化によるスラスト力の変化により、加圧ローラ８ａと定着フィルム８１は長手方向に左右に動く。
【００１４】
特に、通紙時には記録材が加圧ローラ８ａの熱を奪い加圧ローラ８ａの温度が急激に変化し、加圧ローラ径の左右差が変化し、加圧ローラと定着フィルムは非常に動きやすい。加圧ローラ８ａや定着フィルム８１が長手方向に移動すると、記録材の左右の引っ張り状態が不均一になり、主走査方向の平行性が著しく悪化した画像が転写ニップで形成される。
【００１５】
加圧ローラ８ａの駆動歯車をハスバ歯車にすることによって、加圧ローラ８ａ長手方向に一定方向の力をかけ、加圧ローラ８ａの移動を防ぐことはできる。しかし、加圧ローラ８ａの左右差によるスラスト力は依然として存在するため、定着フィルム８１の移動を防ぐことはできない。定着フィルム８１のみが移動しても、上記現象と同様に主走査方向の平行性が著しく悪化した画像が転写ニップで形成されてしまう。
【００１６】
他方、定着フィルム８１の両端部を規制する規制部材とステイ等の関連部品の長手方向のガタを設定しない構成をとることは関連部品のばらつき、組立性を考慮すると困難である。
【００１７】
本発明の目的は、特に高精度の部品を使用せず、かつ組立性を損なうことなく、可撓性スリーブの両端部を規制して長手方向の移動を防ぎ、記録材の搬送性の良好な像加熱装置を提供することにある。
【００１８】
さらに、この像加熱装置を定着装置に用いて、主走査方向の平行性のよい画像を安定して形成できる画像形成装置を低コストで提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
上記目的を達成するため、本発明は、可撓性スリーブと、該可撓性スリーブの内面をガイドするとともに加熱体を固定保持する支持部材と、前記可撓性スリーブとニップをなす加圧ローラと、前記可撓性スリーブと前記加圧ローラを加圧密着させる圧解除可能な加圧機構と、前記可撓性スリーブの長手方向の両端部を規制する規制部材と、該規制部材を支持するとともに前記加圧ローラを支持するステイとを有する像加熱装置において、前記規制部材と前記ステイの取付き部の間に軸方向のガタを設け、前記規制部材のうち少なくと
も一方が付勢部材によって前記可撓性スリーブの長手方向内側方向に支持されており、前記規制部材の長手方向の位置が、前記可撓性スリーブと前記加圧ローラが前記加圧機構によって加圧密着されたときにガタがなくなる構成となっていることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の画像形成装置は、上記像加熱装置を定着装置として用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、可撓性スリーブを規制する規制部材を少なくとも一方から、可撓性スリーブ内側方向に付勢部材によって付勢する。これにより、ローラ径に左右差のある加圧ローラからスラスト方向の力を受けたときでも、可撓性スリーブの長手方向移動を規制できる。
【００２２】
さらに、この像加熱装置を定着装置として画像形成装置に用いることで、可撓性スリーブの長手方向の移動による記録材搬送時の搬送量のムラを著しく低減することができ、レーザー等の主走査方向の平行性の良い画像を安定してかつ安価に形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００２４】
図２は、本発明の実施例１に係る像加熱装置を定着装置として用いられる画像形成装置の概略断面構成図である。
【００２５】
すなわち、給紙トレイ１にセットされた１枚以上の記録材からなる記録材の束３は給紙ローラ２により給紙される。給紙ローラ２の回転により、分離パッドで分離給紙された記録材は、搬送ローラ４を経て、画像転写部である感光ドラム７と転写ローラ６とからなる転写ニップへと搬送されていく。
【００２６】
他方、画像書き込みスキャナ５は、プロセスカートリッジ内の感光ドラム７に潜像を描き、トナー像を形成する。感光ドラム７に描かれたトナー像は、感光ドラム７と転写ローラ６とからなる転写ニップにて、未定着画像として記録材上に転写される。そして、記録材に転写された画像を加熱定着するために、記録材は加圧ローラ８と定着フィルム８１からなる定着ニップへと送られ、未定着画像が加熱定着される。
【００２７】
画像定着を終えた記録材は、排紙ローラ９へと向かう。排紙ローラ９により記録材は排紙トレイ１０へ排出される。
【００２８】
上述したような小型の画像形成装置においては、転写ニップと定着ニップの間で記録材のループをつくるスペースを設けることが難しく、搬送状態を安定させるために、定着ニップの搬送速度は通常転写ローラと搬送ローラの搬送速度よりも速く設定されている。そのため、記録材は定着ニップと転写ニップの間で引っ張られる状態となり、定着ニップ突入後の記録材の搬送性は定着装置の搬送精度が支配的となる。
【００２９】
図１は本発明を適用した像加熱装置であるフィルム定着装置の概略図である。
【００３０】
８１は、可撓性スリーブとしての定着フィルムである。定着フィルム８１は、加熱体８２を固定保持する加熱体支持部材８３により、内面を保持・ガイドされている。図中、８４Ｒと８４Ｌは、定着フィルム８１の両端部を平面で規制する規制部材であり、加熱体支持部材８３の両端部が規制部材８４Ｒと８４Ｌに取り付いている。
【００３１】
規制部材８４Ｒと加熱体支持部材８３、規制部材８４Ｌと加熱体支持部材８３の取付け部には長手方向にガタがあり、規制部材８４Ｒと規制部材８４Ｌはガタ分加熱体支持部材８３に対して長手方向に移動することが可能である。
【００３２】
加圧ローラ８はステイ部材８７に支持されており、定着フィルム８１を保持する加熱体支持部材８３がとりついた規制部材８４Ｒと８４Ｌとをステイ部材８７に取り付けられている。そして、加圧ばね８５Ｒ、８５Ｌで規制部材８４Ｒ、８４Ｌを加圧ローラ８の方向に加圧密着することにより、定着フィルム８１と加圧ローラ８は圧接される。
【００３３】
左右の加圧ばね８５Ｒ、８５Ｌは、もう一方の端部が、加圧板８６Ｒ、８６Ｌにより支持され、加圧板８６Ｒ、８６Ｌは不図示の機構によりバイステイブルな構造になっており、圧解除可能である。ステイ部材８７と規制部材８４Ｒ、８４Ｌの間にはガタがあり、加圧板８６Ｒ、８６Ｌの圧解除時には、ステイ部材８７に対して規制部材８４Ｒ、８４Ｌは長手方向に移動することが可能である。
【００３４】
さらに規制部材８４Ｒ、８４Ｌは、それぞれ、ステイ部材８７に固定された第２ステイ部材１８２に支持されているスラストばね１８１Ｒと１８１Ｌによって、定着フィルム８１の長手方向内側方向に力を受けている。スラストばね１８１Ｒと１８１Ｌにより、規制部材８４Ｒ、８４Ｌはステイ部材８７との間のガタ分、あるいは定着フィルム８１の端部に突き当たるまで定着フィルム８１の長手方向内側の方向に移動する。そして、加圧ばね８５Ｒ、８５Ｌによって加圧されたとき加圧力により位置が固定される。
【００３５】
以上説明したような構成の定着装置を用いると、定着フィルム８１を定着フィルム８１内側方向に付勢部材によって支持する。したがって、定着装置駆動時にローラ径に左右差のある加圧ローラ８からスラスト方向の力を受けたときに、定着フィルム８１の長手方向の移動を規制できる。
【００３６】
これにより、定着フィルム８１の長手方向の移動による記録材搬送時の搬送量のムラを著しく低減することができ、搬送の上流側に及ぼす影響を非常に小さくすることができる。従って、レーザー主走査方向の平行性の良い画像を安定してかつ安価に形成することができる。
【実施例２】
【００３７】
次に本発明の実施例２に係る定着装置について説明する。
【００３８】
画像形成装置の構成と画像形成プロセス、及び記録材の給紙開始状態から排紙に至るまでの過程は、実施例１と同様であるので省略する。
【００３９】
図３は、本発明を適用した定着装置の概略図である。
【００４０】
８１は、可撓性スリーブである定着フィルムであり、この定着フィルム８１は加熱体８２を支持する加熱体支持部材８３により、内面を保持・ガイドされている。２８４Ｒ、２８４Ｌは、定着フィルム８１の両端部を平面で規制する規制部材であり、加熱体支持部材８３の両端部が規制部材２８４Ｒと２８４Ｌに取り付いている。
【００４１】
規制部材２８４Ｒと加熱体支持部材８３、規制部材２８４Ｌと加熱体支持部材８３の取付け部には、長手方向に軸方向のガタがある。したがって、規制部材２８４Ｒと規制部材２８４Ｌは、ガタ分、加熱体支持部材８３に対して長手方向に移動することが可能である。
【００４２】
加圧ローラ８はステイ部材８７に支持されており、定着フィルム８１を保持する加熱体支持部材８３が取り付いた規制部材２８４Ｒ、２８４Ｌを、ステイ部材８７に取り付けられる。また、加圧ばね２８５Ｒ、２８５Ｌで、規制部材２８４Ｒ、２８４Ｌを加圧ローラ８の方向に加圧することにより、定着フィルム８１と加圧ローラ８は圧接される。
【００４３】
加圧ばね２８５Ｒ、２８５Ｌは、もう一方の端部を加圧板２８６Ｒと２８６Ｌにより支持されている。加圧板２８６Ｒ、２８６Ｌは不図示の機構によりバイステイブルな構造になっており、圧力を解除することが可能である。ステイ部材８７と規制部材２８４Ｒ、２８４Ｌの間には軸方向のガタがあり、加圧ばね２８６Ｒ、２８６Ｌの圧解除時にはステイ部材８７に対して規制部材２８４Ｒ、２８４Ｌは長手方向に移動することが可能である。
【００４４】
ここで、加圧ばね２８５Ｒ、２８５Ｌは、加圧ローラ８と定着フィルム８１の加圧方向に対して傾いて規制部材２８４Ｒ、２８４Ｌに取り付いている。規制部材２８４Ｒ、２８４Ｌは、定着フィルム８１の長手方向内側方向の力を受ける。この力により、規制部材２８４Ｒ、２８４Ｌはステイ部材８７との間のガタ分、あるいは定着フィルム８１の端部に突き当たるまで、定着フィルム８１の長手方向内側の方向に移動する。これにより、加圧ばね２８５Ｒ、２８５Ｌによって加圧されると同時に位置が固定される。
【００４５】
本実施例の定着装置によれば、定着装置駆動時にローラ径に左右差のある加圧ローラ８からスラスト方向の力を受けた場合でも、加圧ばね２８５Ｒ、２８５Ｌにより、定着フィルム８１の長手方向の移動を規制できる。これにより、定着フィルム８１の長手方向の移動による記録材搬送時の搬送量のムラを著しく低減することができ、搬送の上流側に及ぼす影響を非常に小さくすることができる。
【００４６】
また、定着フィルム８１と加圧ローラ８間の加圧機構を用いて定着フィルム８１長手方向のスラスト方向の分力を発生せしめているため、追加部材を必要としない。
【００４７】
したがって、レーザー主走査方向の平行性の良い画像を実施例１に示した手法よりもさらに安価に安定して形成することができる。
【００４８】
なお、加圧ばね２８５Ｒ、２８５Ｌのばね力が非常に強い場合、そのスラスト方向の分力で定着フィルム８１の端部を傷つけ破損してしまう可能性があるため、規制部材２８４Ｒ、２８４Ｌは弾性体とすることが好ましい。このように、規制部材２８４Ｒ、２８４Ｌを弾性体とすれば、定着フィルム８１の端部に発生する応力を分散することができる。従って、レーザー主走査方向の平行性の良い画像を上記各実施例よりもさらに安価にさらに安定して形成することができる。
【００４９】
なお、本発明の像加熱装置は、上記実施例に記載の加熱定着装置に限らず、画像が形成された記録材を加熱して光沢を付与するような光沢付与器等に広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】図１は本発明の実施例１に係る定着装置の構成図。
【図２】図２は図１の定着装置が適用された画像形成装置の概略断面構成図。
【図３】図３は本発明の実施例２に係る定着装置の構成図。
【図４】図４は従来の定着装置の構成図。
【図５】図５は図４の定着ニップの断面図。
【図６】図６は図４の定着装置において不良加圧ローラが入ったときの構成図。
【符号の説明】
【００５１】
３  記録材
４  搬送ローラ
５  レーザスキャナ
６  転写ローラ
７  感光ドラム
８  加圧ローラ
８１  定着フィルム
８２  加熱体
８３  加熱体支持体
８４、２８４  規制部材
８５、２８５  加圧ばね
８６、２８６  加圧板
８７  ステイ部材
８８  加圧ローラ駆動歯車
１８１  第２ステイ部材
【図１】
2009300981.tif 000003
【図２】
2009300981.tif 000004
【図３】
2009300981.tif 000005
【図４】
2009300981.tif 000006
【図５】
2009300981.tif 000007
【図６】
2009300981.tif 000008