JP2011186051A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、記録媒体を加熱及び加圧して画像を記録媒体に定着させる定着装置、及びその定着装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device that heats and pressurizes a recording medium to fix an image on the recording medium, and an image forming apparatus including the fixing device.
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置には、記録媒体としての記録用紙に転写されたトナー画像を熱と圧力によって定着させる定着装置が多く用いられている（特許文献１、特許文献２）。定着装置は、一般的に、加熱源によって加熱される定着部材と、その定着部材に圧接される加圧部材を有している。定着部材と加圧部材とが圧接して形成された定着ニップに、トナー画像が転写された記録用紙を通過させることによって、その記録用紙を加熱及び加圧し、トナー画像を記録用紙に定着する。 2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as copiers, printers, facsimiles, and multi-function machines thereof often use a fixing device that fixes a toner image transferred onto a recording sheet as a recording medium by heat and pressure (Patent Literature). 1, Patent Document 2). The fixing device generally has a fixing member heated by a heating source and a pressure member pressed against the fixing member. By passing the recording sheet onto which the toner image has been transferred through a fixing nip formed by press-contacting the fixing member and the pressure member, the recording sheet is heated and pressurized to fix the toner image on the recording sheet.
このような定着装置では、熱容量を小さくして装置の立ち上げ時間（ウォームアップタイム）を短縮化するために、定着部材や加圧部材として、芯金上に薄肉の弾性層が形成された中空構造のローラ部材が多く用いられている。定着ローラは、芯金層及び弾性層の他に、表層として離型層が形成されているのが一般的である。 In such a fixing device, in order to reduce the heat capacity and shorten the start-up time (warm-up time) of the device, a hollow having a thin elastic layer formed on a metal core as a fixing member or a pressure member Many roller members having a structure are used. In general, the fixing roller has a release layer as a surface layer in addition to the cored bar layer and the elastic layer.
特許文献１には、図１２に示すように、薄肉中空構造の弾性可能な定着ローラ１０２の軸方向両端部に、その外径寸法よりも大きな軸受１０３を設けて、この軸受１０３にて定着ローラ１０２を保持している。この場合、定着ローラ１０２の軸受１０３と、軸受１０３に対向する加圧ローラ１０１との干渉を避けるため、定着ローラ１０２の軸方向寸法は、加圧ローラ１０１の軸方向寸法よりも長くする必要がある。
In
特許文献２には、弾性変形する円筒状加圧ローラの内部に、押圧部材を設ける点が記載されている。これにより、押圧部材が定着ローラに向けて押圧されて、加圧ローラが楕円形状を保持した状態で大きな曲率部分で定着ローラに押付けられ、軸方向にも安定した広いニップ形状が形成される。 Patent Document 2 describes that a pressing member is provided inside a cylindrical pressure roller that is elastically deformed. As a result, the pressing member is pressed toward the fixing roller, and the pressing roller is pressed against the fixing roller with a large curvature portion while maintaining an elliptical shape, so that a wide nip shape stable in the axial direction is formed.
しかしながら、特許文献１のものは、定着ローラ１０２の軸方向寸法は、加圧ローラ１０１の軸方向寸法よりも長い。この場合、定着ローラ１０２は、加圧ローラ１０１の端部１０４よりも軸方向外側の部位では荷重を受けない。これにより、定着ローラ１０２は、加圧ローラ１０１のエッジ部分１０５に当接する部位において応力が集中し、破壊しやすくなったり、定着ローラ１０２が折れ曲がるように変形したりする。その影響で、弾性変形後の形状もエッジ部分１０５の軸方向内側と外側とで変化するため、定着ローラ１０２と加圧ローラ１０１で形成されるニップ形状及び圧力を軸方向で均一にすることが困難となる。さらに、加圧ローラ１０１を退避させた場合、定着ローラ１０２は外れることはないが、軸受内部で動いてしまい、ジャム処理時などでユーザに不安を与える上、傷をつけるおそれもある。
However, in
特許文献２のものでは、加圧ローラは薄肉とすることができるが、定着ローラをより薄くして、さらにウォーミングアップ短縮を狙う場合に、定着ローラに対して適用しようとすると、ヒータとの干渉を避けるために、定着ローラが不必要に大径化することになる。また、定着ローラと加圧ローラとの圧接を解除した場合は、特許文献１と同様、定着ローラが動いてしまうという問題があった。
In the case of Patent Document 2, the pressure roller can be made thin. However, when the fixing roller is made thinner and further aimed at shortening warm-up, if it is applied to the fixing roller, interference with the heater is caused. In order to avoid this, the diameter of the fixing roller is unnecessarily increased. Further, when the pressure contact between the fixing roller and the pressure roller is released, there is a problem that the fixing roller moves as in
本発明は、斯かる事情に鑑み、圧接状態及び非圧接状態で定着ローラを安定して保持することができる定着装置、及びその定着装置を備えた画像形成装置を提供しようとするものである。 In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a fixing device capable of stably holding a fixing roller in a pressure contact state and a non-pressure contact state, and an image forming apparatus including the fixing device.
本発明の定着装置は、少なくとも外周面が弾性力を有する定着部材と、この定着部材を押圧する加圧部材とを備え、前記加圧部材が前記定着部材に軸方向で当接して、前記定着部材と前記加圧部材との定着ニップに搬送された記録媒体上の未定着トナー像を前記記録媒体上に熱定着する定着装置において、前記定着部材の外周側に、前記定着部材と加圧部材との圧接状態では、反加圧部材側から定着部材に当接して保持し、前記定着部材と加圧部材との非圧接状態では、定着部材の外れ防止状態となるように変位して定着部材に当接する保持部材を備えたものである。 The fixing device of the present invention includes a fixing member having at least an outer peripheral surface having an elastic force, and a pressure member that presses the fixing member, and the pressure member abuts on the fixing member in the axial direction so that the fixing is performed. In a fixing device for thermally fixing an unfixed toner image on a recording medium conveyed to a fixing nip between the member and the pressure member on the recording medium, the fixing member and the pressure member are disposed on the outer peripheral side of the fixing member. In the pressure contact state, the fixing member is held in contact with the fixing member from the side opposite to the pressure member. In the non-pressure contact state between the fixing member and the pressure member, the fixing member is displaced so as to prevent the fixing member from coming off. The holding member which contacts is provided.
本発明の定着装置は、定着部材の外周側に、定着部材と加圧部材との圧接状態で反加圧部材側から定着部材に当接する保持部材を設けているため、圧接状態で保持部材が加圧部材と干渉することなく定着部材を保持することができる。これにより、定着部材を加圧部材と同一乃至加圧部材よりも短くすることができて、定着部材は加圧部材から軸方向の全域にわたって均一に荷重を受けることができる。しかも、定着部材と加圧部材との非圧接状態では、保持部材が変位して定着部材に当接するため、非圧接状態に定着部材が外れるのを防止することができる。ここで、非圧接状態とは、例えばジャム処理時等において、定着部材と加圧部材とが離間した状態をいう。 In the fixing device of the present invention, the holding member that contacts the fixing member from the side opposite to the pressure member in the pressure contact state between the fixing member and the pressure member is provided on the outer peripheral side of the fixing member. The fixing member can be held without interfering with the pressure member. Accordingly, the fixing member can be made the same as or shorter than the pressure member, and the fixing member can receive a load uniformly from the pressure member over the entire area in the axial direction. In addition, in the non-pressure contact state between the fixing member and the pressure member, the holding member is displaced and comes into contact with the fixing member, so that it is possible to prevent the fixing member from being detached in the non-pressure contact state. Here, the non-pressure contact state refers to a state in which the fixing member and the pressure member are separated from each other, for example, during jam processing.
保持部材は、加圧部材の動きに連動して変位するものとできる。これにより、圧接状態から非圧接状態となるとき、又は非圧接状態から圧接状態となるときに、保持部材を変位させるための操作を必要としない。 The holding member can be displaced in conjunction with the movement of the pressure member. Thereby, when it changes from a pressure contact state to a non-pressure contact state, or when it changes from a non-pressure contact state to a pressure contact state, the operation for displacing a holding member is not required.
前記保持部材は、前記定着部材の周方向に沿って設けられる複数の保持部材構成体を備えたものとできる。これにより、前記定着部材の周方向に沿って複数箇所にて定着部材を保持することができる。 The holding member may include a plurality of holding member constituting bodies provided along a circumferential direction of the fixing member. Accordingly, the fixing member can be held at a plurality of locations along the circumferential direction of the fixing member.
前記定着部材の周方向に隣接する保持部材構成体は、非圧接状態では定着部材の外径寸法よりも小さい間隔として、定着部材の外れ防止状態となる位置に配設されることができる。 The holding member structure adjacent to the circumferential direction of the fixing member may be disposed at a position where the fixing member is prevented from coming off in a non-pressure contact state with an interval smaller than the outer diameter of the fixing member.
前記保持部材構成体は断面円形の外径部を有し、この外径部が前記定着部材の軸方向端部に接触するものとできる。これにより、保持部材構成体と定着部材との接触面積を小さくすることができて、トルクの増大を抑えることができる。 The holding member constituting body has an outer diameter portion having a circular cross section, and the outer diameter portion is in contact with an axial end portion of the fixing member. As a result, the contact area between the holding member structure and the fixing member can be reduced, and an increase in torque can be suppressed.
前記保持部材構成体は断面円形の外径部を有し、この外径部が前記定着部材の軸方向略全長にわたって接触するものとできる。これにより、保持部材構成体は、定着部材の軸方向略全域と接触することになって、定着部材を軸方向全域にわたって変形を防止することができる。 The holding member structure has an outer diameter portion having a circular cross section, and the outer diameter portion is in contact with the entire length of the fixing member in the axial direction. As a result, the holding member constituting body comes into contact with substantially the entire axial direction of the fixing member, so that the fixing member can be prevented from being deformed over the entire axial direction.
前記保持部材構成体は、前記定着部材の回転に伴って少なくとも外径部が従動回転するものとできる。これにより、トルクの増大を一層抑えることができ、定着部材表面の摩耗を抑えることができる。 In the holding member constituting body, at least the outer diameter portion may be driven to rotate as the fixing member rotates. Thereby, an increase in torque can be further suppressed, and wear on the surface of the fixing member can be suppressed.
前記保持部材構成体は、外輪と、内輪と、外輪と内輪との間に介装される転動体とを備えた構成とできる。 The holding member constituting body may include an outer ring, an inner ring, and a rolling element interposed between the outer ring and the inner ring.
前記保持部材構成体の少なくとも外径部を樹脂製としたり、金属製としたりできる。 At least the outer diameter part of the holding member constituting body can be made of resin or metal.
本発明に係る定着装置を画像形成装置に適用可能である。 The fixing device according to the present invention can be applied to an image forming apparatus.
本発明によれば、圧接状態及び非圧接状態で定着部材を安定して保持することができる定着装置、及びこの定着装置を備えた画像形成装置を提供することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to provide a fixing device capable of stably holding a fixing member in a pressure contact state and a non-pressure contact state, and an image forming apparatus including the fixing device.
以下、図に示す実施例による本発明を実施するための形態を説明する。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention according to embodiments shown in the drawings will be described.
図１は、本発明に係る画像形成装置の概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、画像形成装置本体１２に対して着脱可能に構成された４つのプロセスユニット１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｂｋを備えている。各プロセスユニット１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。そこで、１つのプロセスユニット１１Ｙを例にその構成を説明する。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus according to the present invention. The image forming apparatus shown in FIG. 1 includes four
プロセスユニット１１Ｙは、像担持体としての感光体１と、感光体１の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ１３と、感光体１の表面にトナー（現像剤）を供給する現像手段としての現像装置６と、感光体１の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニング部材（クリーニングブレード）１４を備えている。
The
図１において、各プロセスユニット１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｂｋの上方には、感光体１の表面を露光する露光手段としての露光装置１５が配設されている。一方、各プロセスユニット１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｂｋの下方には、中間転写ユニット１６が配設されている。中間転写ユニット１６は、無端状のベルトから構成される像担持体としての中間転写体（中間転写ベルト）１７を有する。中間転写ベルト１７は、駆動ローラ１８及び従動ローラ１９に張架され、図の矢印の方向に周回走行可能に構成されている。
In FIG. 1, an
４つの感光体１に対向した位置に、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ２０が配設されている。各一次転写ローラ２０は中間転写ベルト１７を介して感光体１に圧接されており、各感光体１と中間転写ベルト１７との間に一次転写ニップを形成している。また、駆動ローラ１８に対向した位置に、二次転写手段としての二次転写ローラ２１が配設されている。この二次転写ローラ２１は、中間転写ベルト１７を介して駆動ローラ１８に圧接されており、二次転写ローラ２１と中間転写ベルト１７との間に二次転写ニップを形成している。また、中間転写ベルト１７の外周面には、クリーニングブレード３等から構成されるベルトクリーニング装置２２が配設されている。
Four
画像形成装置本体１２の下部には、紙やＯＨＰシート等の記録媒体Ｓを収容した記録媒体収容部２４や、記録媒体収容部２４から記録媒体Ｓを搬出する給紙ローラ２５等が設けてある。また、画像形成装置本体１２内には、記録媒体Ｓを画像形成装置本体１２の上面に設けたストック部２６へと搬送するための搬送経路Ｒが形成されている。この搬送経路Ｒにおいて、給紙ローラ２５と二次転写ローラ２１との間には、一対のレジストローラ２７ａ，２７ｂが配設されている。また、二次転写ローラ２１よりも、搬送経路Ｒの搬送方向下流側（図の上方）には、記録媒体Ｓ上の画像を定着させるための定着装置２８が配設されている。定着装置２８は、定着ローラ３１と加圧ローラ３０等を有する。加熱ローラ２９と加圧ローラ３０は互いに圧接されており、それらの間に定着ニップを形成している。また、搬送経路Ｒの搬送方向下流端部には、記録媒体Ｓを装置外に排出するための一対の排出ローラ３１ａ，３１ｂが配設されている。
Under the image forming apparatus
以下、図１を参照して上記画像形成装置の基本的動作について説明する。画像形成動作が開始されると、各プロセスユニット１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｂｋの感光体１が図示しない駆動装置によって図の時計回りに回転駆動され、各感光体１の表面が帯電ローラ１３によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体１の表面には、露光装置１５からレーザ光がそれぞれ照射されて、それぞれの感光体１の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体１に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体１上に形成された静電潜像に、各現像装置（図示省略）によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として可視像化される。
The basic operation of the image forming apparatus will be described below with reference to FIG. When the image forming operation is started, the
中間転写ベルト１７を張架する駆動ローラ１８が図示しない駆動装置によって図の反時計回りに回転駆動される。これにより、中間転写ベルト１７が図の矢印で示す方向に走行駆動される。また、各一次転写ローラ２０に、トナーの帯電極性と逆極性の定電圧又は定電流制御された電圧が印加される。これにより、各一次転写ローラ２０と各感光体１との間の一次転写ニップにおいて転写電界が形成される。そして、各プロセスユニット１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｂｋの感光体１に形成された各色のトナー画像が、上記一次転写ニップにおいて形成された転写電界によって、中間転写ベルト１７上に順次重ね合わせて転写される。かくして中問転写ベルト１７はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。
A driving
トナー画像が転写された後の各感光体１の表面に付着する残留トナーは、各クリーニングブレード１４によって感光体１の表面から除去され、次いで、その表面が図示していない除電装置によって除電作用を受け、その表面電位が初期化されて次の画像形成に備えられる。
Residual toner adhering to the surface of each
記録媒体収容部２４に収容された記録媒体Ｓは、給紙ローラ２５が回転することによって、搬送経路Ｒに送り出される。搬送経路Ｒに送り出された記録媒体Ｓは、レジストローラ２７ａ，２７ｂによってタイミングを計られて、二次転写ローラ２１とそれに対向する駆動ローラ１８との間の二次転写ニップに送られる。このとき二次転写ローラ２１に、中問転写ベルト１７上のトナー画像のトナー帯電極性と逆極性の転写電圧が印加され、二次転写ニップに転写電界が形成される。そして、二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト１７上のトナー画像が記録媒体Ｓ上に一括して転写される。トナー画像が転写された記録媒体Ｓは定着装置２８へと搬送され、その記録媒体Ｓが定着ローラ３１と加圧ローラ３０との間の定着ニップを通過する際に熱と圧が加えられてトナー画像が熔融されて定着される。トナー画像が定着された記録媒体Ｓは、排出ローラ３１ａ、３１ｂによってストック部２６へと排出される。転写後に中間転写ベルト１７上に残留するトナーは、ベルトクリーニング装置２２によって除去される。
The recording medium S stored in the recording
以上の説明は、記録媒体Ｓ上にフルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット１１Ｙ，１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
The above description is an image forming operation when a full-color image is formed on the recording medium S. A single color image can be formed using any one of the four
また、定着装置では、装置本体の電源スイッチが投入されると、交流電源から図示省略のヒータに交流電圧が印加（給電）されるとともに、図示省略の駆動モータによって、定着ローラ３１が図２の矢印Ａの方向に回転駆動して、それと同時に図２の矢印Ｂの方向に加圧ローラ３０が従動回転する。その後、給紙部から記録媒体Ｓが給送されて、２次転写ニップの位置で記録媒体Ｐ上に未定着画像が担持される。未定着画像（トナー像）が担持された記録媒体Ｓは、搬送経路Ｒを搬送されて、圧接状態にある定着ローラ３１及び加圧ローラ３０のニップ部に送入される。そして、定着ローラ３１及び加圧ローラ３０の押圧力によって、記録媒体Ｓの表面にトナー像が定着される。その後、回転する定着ローラ３１及び加圧ローラ３０によってそのニップ部から送出された記録媒体Ｓは、ストック部２６に搬送される。
In the fixing device, when the power switch of the apparatus main body is turned on, an AC voltage is applied (powered) from an AC power source to a heater (not shown), and the fixing
次に、図２〜図１１に基づいて、本発明の特徴部分である前記定着装置の構成について詳しく説明する。なお、図２〜図１１において、同一の符号は同一の部材を示す。 Next, the configuration of the fixing device, which is a characteristic part of the present invention, will be described in detail with reference to FIGS. 2-11, the same code | symbol shows the same member.
この場合の定着装置２２は、図２、図３及び図４に示すように、加圧部材としての加圧ローラ３０と、定着部材としての定着ローラ３１と、定着ローラ３１を保持する保持部材３２等で構成される。加圧ローラ３０の軸方向端部は、図５に示すような加圧フレーム３３に回転自在に支持され、定着ローラ３１の軸方向端部及び保持部材３２の軸方向端部は、図５に示すような側板３４に回転自在に支持されている。加圧ローラ３０は定着部材３１に所定の圧力で圧接され、加圧ローラ３０と定着ローラ３１が互いに圧接した箇所に定着ニップが形成されている。
The fixing
加圧ローラ３０は、図２に示すように、金属の芯金３５上に、弾性層３６として例えばシリコンゴム層、さらにその表層にはＰＦＡからなる薄肉の離型層が設けられている。加圧ローラ３０は、定着ローラ３１と接触することで、図２の矢印Ｂのように時計回り方向に従動回転する。
As shown in FIG. 2, the
定着ローラ３１は、図示省略の駆動モータによって、図２の矢印Ａのように反時計回り方向に回転駆動するものであり、図２に示すように、ステンレス等の金属製の芯金３７上に、弾性層３８として例えばシリコンゴム層、ＰＦＡ層を設けたものである。芯金３７は、厚さ（肉厚）を０．０５〜０．１５ｍｍとするのが望ましく、本実施形態では、０．１２ｍｍとしている。シリコンゴム層は、厚さを０．０５〜１．５ｍｍとするのが望ましく、本実施形態では、０．５ｍｍとしている。ＰＦＡ層は、厚さを０．００５〜０．０８ｍｍとするのが望ましく、本実施形態では、０．０３ｍｍとしている。定着ローラ３１の外径寸法は、φ３０ｍｍとしている。弾性層３８により、定着ローラ３１は、加圧ローラ３０による加圧にて弾性変形する。図３に示すように、定着ローラ３１の軸方向の全長は、加圧ローラ３０の軸方向の全長と略同一としている。
The fixing
図４に示すように、保持部材３２は、定着ローラ３１の軸方向両端部に設けられる。保持部材３２は、夫々４つの保持部材構成体３９を有している。定着ローラ３１と加圧ローラ３０との圧接状態において、保持部材構成体３９は、定着ローラ３１の外周側の反加圧ローラ側に周方向に沿って設けられている。保持部材構成体３９は、図５に示すように、断面円形の外径部を有する短円筒体４６と、短円筒体４６に内嵌される軸部材４０とで構成されている。各保持部材構成体３９の外径部を有する短円筒体４６は、定着ローラ３１の回転に伴って従動回転するようになっている。これにより、トルクの増大を一層抑えることができ、摩耗による破損や位置精度及び回転精度の劣化を防止することができる。本実施形態では、保持部材構成体３９の短円筒体４６を、外輪と、内輪と、外輪と内輪との間に介装される転動体とを備えた金属製の転がり軸受にて構成している。この場合、外輪が、定着ローラ３１の回転に伴って従動回転する外径部を構成することになる。このように、短円筒体４６を金属製の転がり軸受とすることで、定着ローラ３１からの荷重が大きい場合でも、低いトルクで安定した回転が得られる。
As shown in FIG. 4, the holding
側板３４は、図示省略の固定手段により固定されている。図６に示すように、側板３４と加圧フレーム３３とは、側板３４に設けられた支点４１を中心に加圧フレーム３３が揺動可能となるように枢結されている。複数の保持部材構成体３９の一つの保持部材構成体３９ａが移動可能とされている。すなわち、側板３４には、保持部材構成体３９ａに内嵌された軸部材４０ａの外径寸法よりも大きな幅方向寸法を有する長孔４３が設けられ、この長孔４３に軸部材４０ａが嵌合されている。そして、スプリング４４を介して矢印Ｄ方向に引張られる。このため、保持部材構成体３９ａは、スプリング４４の弾性力にて反加圧フレーム側に位置している。なお、他の保持部材構成体３９ｂ〜３９ｄに内嵌された軸部材４０ｂ〜４０ｄは、側板３４に支持されている。
The
また、加圧フレーム３３は、通常はスプリング４２の弾性力によって、側板３４に加圧されている。つまり、加圧フレーム３３は、スプリング４２によって矢印Ｃの方向に引張られ、定着ローラ３１と加圧ローラ３０とは、図２に示すように圧接した状態となっている。加圧フレーム３３は、図示省略の解除レバーを操作することにより、スプリング４２の弾性力に抗して、支点４１を中心に図５の矢印Ｆの方向に揺動する。これにより、加圧フレーム３３の側板３４に対する圧接を解除することができる。この場合、定着ローラ３１と加圧ローラ３０とは、図７に示すような非圧接状態となる。ここで、非圧接状態とは、例えばジャム処理時等において、定着ローラ３１と加圧ローラ３０とが離間した状態をいう。
The
また、側板３４の定着ローラ側には、図５に示すように、側板３４と加圧フレーム３３とを連結するＬ字状のアーム４５が設けられている。このアーム４５のコーナ部が、軸部材４０ａに係合している。このため、加圧フレーム３３が側板３４から離間する方向に揺動する場合、この揺動とともに保持部材構成体３９ａは、長孔４３の長手方向に沿って図６の矢印Ｅ方向に移動する。
Further, as shown in FIG. 5, an L-shaped
このように、定着ローラ３１と加圧ローラ３０との圧接状態では、保持部材構成体３９ａは反加圧ローラ側に位置している。そして、４つの保持部材構成体３９ａ〜３９ｄは、定着ローラ３１に当接することになって、保持部材３２は、反加圧部材側から定着ローラ３１を保持している。
Thus, in the pressure contact state between the fixing
そして、図７及び図８に示すような加圧ローラ３０と定着ローラ３１との非圧接状態、すなわち、図示省略の解除レバーを操作すれば、加圧フレーム３３が、スプリング４２の弾性力に抗して、支点４１を中心に側板３４から離間する方向に揺動するようになっている。このとき、保持部材３２は、定着ローラ３１が外れ防止状態となるように変位する。すなわち、保持部材構成体３９ａが、図９に示すようにアーム４５に引張られ、側板３４の長孔４３に沿って加圧ローラ側に移動する。このようにして、定着ローラ３１と加圧ローラ３０とを非圧接状態とするときに、保持部材構成体３９ａは、加圧ローラ３０の動きに連動して移動する。この場合、図７及び図８に示すように、保持部材構成体３９ａは移動後の位置において定着ローラ３１に当接している。
7 and 8, the
一方、第２保持部材〜第４保持部材は、その位置状態を維持している。この場合、図７に示すように、周方向に隣接する保持部材構成体３９は、定着ローラ３１の外径寸法よりも小さい間隔として、定着ローラ３１の外れ防止状態となる位置に配設される。本実施形態では、保持部材構成体３９aと、これに隣接する保持部材構成体３９ｂとの間隔は定着ローラ３１の外径寸法よりも小さくしており、かつ、保持部材構成体３９ａは、保持部材構成体３９ｄと１８０°の角度をなす位置に配置されている。保持部材構成体３９がこのように配置されることにより、定着ローラ３１が外れることはない。
On the other hand, the 2nd holding member-the 4th holding member are maintaining the position state. In this case, as shown in FIG. 7, the holding member constituting bodies 39 adjacent in the circumferential direction are arranged at positions where the fixing
このように、保持部材３２は、圧接状態でも非圧接状態でも定着ローラ３１に当接して定着ローラ３１を保持している。そして、圧接状態から非圧接状態になる際に変位して、定着ローラ３１を外れ防止状態とすることができる。このとき、図９に示すように、保持部材構成体３９ａは、アーム４５に支持された状態で定着ローラ３１の外径部に当接するため、２点で支持されている。これにより、定着ローラ３１を安定して保持することができる。
As described above, the holding
さらに、再度圧接状態とするときは、図示省略の解除レバーの操作により、加圧フレーム３３が、スプリング４２の弾性力により、支点４１を中心に側板３４へ近接する方向に揺動させることができる。このとき、保持部材構成体３９ａが、スプリング４４の弾性力により、側板３４の長孔４３に沿って反加圧ローラ側に移動する。このようにして、定着ローラ３１と加圧ローラ３０とを圧接状態とする。
Furthermore, when the pressure contact state is set again, the
このように、本発明の第１実施例の定着装置では、定着ローラ３１の外周側に、定着ローラ３１と加圧ローラ３０との圧接状態で反加圧部材側から定着ローラ３１に当接する保持部材３２を設けているため、圧接状態で保持部材３２が加圧ローラ３１と干渉することなく定着ローラ３１を保持することができる。これにより、定着ローラ３１を加圧ローラ３０と同一乃至加圧ローラ３０よりも短くすることができて、定着ローラ３１は加圧ローラ３０から軸方向の全域にわたって均一に荷重を受けることができ、応力集中による定着ローラ３１の破壊や変形を防止することができる。従って、定着ローラ３１と加圧ローラ３０とで形成されるニップ形状及び圧力を軸方向で均一にすることができる。また、保持部材３２は、加圧ローラ３０とは干渉せず、記録媒体の搬送の邪魔もしないため、定着ローラ３１の軸方向長さを必要最小限まで短く作ることが可能であり、コストダウンにつながり、かつ、装置の小型化にも寄与する。しかも、定着ローラ３１と加圧ローラ３０との非圧接状態では、保持部材３２が変位して定着ローラ３１に当接するため、非圧接状態に定着ローラ３１が外れるのを防止することができて、安定して定着ローラ３１を保持することができ、ジャム処理時などでユーザに安心である上、傷をつけるのを防止することができる。
As described above, in the fixing device according to the first embodiment of the present invention, on the outer peripheral side of the fixing
保持部材３２は、加圧ローラ３０の動きに連動して変位するものとしているため、圧接状態から非圧接状態となるとき、又は非圧接状態から圧接状態となるときに、保持部材３２を変位させるための操作を必要とする必要がなく、確実に保持部材３２を変位させることができる。このため、操作性の向上を図るとともに、一層安定して定着ローラ３１を保持することができる。
Since the holding
保持部材３２は、周方向に沿って設けられる複数の保持部材構成体３９を備えるものとしているため、周方向に沿って複数箇所にて定着ローラ３１を保持することができて、圧接状態でも非圧接状態でも安定して定着ローラ３１を保持することができる。
Since the holding
周方向に隣接する保持部材構成体３９は、非圧接状態では定着ローラ３１の外径寸法よりも小さい間隔として、定着ローラ３１の外れ防止状態となる位置に配設している。これにより、周方向に隣接する保持部材構成体３９は、定着ローラ３１の外径寸法よりも小さい間隔で定着ローラ３１に当接するため、定着ローラ３１が外れることがなく、一層安定して定着ローラ３１を保持することができる。
The holding member constituting bodies 39 adjacent to each other in the circumferential direction are arranged at a position where the fixing
保持部材構成体３９は断面円形の外径部を有し、この外径部が定着ローラ３１の軸方向端部に接触するものとできる。これにより、保持部材構成体３９と定着ローラ３１との接触面積を小さくすることができて、トルクの増大を抑えることができて、定着ローラ３１を安定して回転させることができる。また、小型化、軽量化を図ることができて、コストダウンを行うことができる。
The holding member structure 39 has an outer diameter portion with a circular cross section, and this outer diameter portion can be in contact with the axial end of the fixing
保持部材構成体３９は、定着ローラ３１の回転に伴って少なくとも外径部が従動回転するため、トルクの増大を一層抑えることができ、定着ローラ表面の摩耗による破損や位置精度及び回転精度の劣化を防止することができる。
Since the holding member constituting body 39 is driven to rotate at least the outer diameter portion with the rotation of the fixing
保持部材構成体３９は外輪と内輪と転動体とを備えた構成としているので、荷重が大きい場合に、低いトルクで安定した回転を得ることができる。しかも、保持部材構成体３９に、既存の転がり軸受を用いることができ、低コスト化を図ることができる。 Since the holding member structure 39 includes an outer ring, an inner ring, and a rolling element, a stable rotation can be obtained with a low torque when the load is large. In addition, an existing rolling bearing can be used for the holding member structure 39, and the cost can be reduced.
保持部材構成体３９の外径部を金属製としているので、高剛性で摩耗に強く、高耐久性を図ることができて、荷重が大きい場合に低いトルクで安定した回転が得ることができる。 Since the outer diameter portion of the holding member constituting body 39 is made of metal, high rigidity, resistance to wear, high durability can be achieved, and stable rotation can be obtained with low torque when the load is large.
図１０及び図１１に、本発明の実施例２に係る定着装置を示す。この場合、図１０及び図１１に示すように、保持部材５０を構成する保持部材構成体５１ａ〜５１ｄは、断面円形の外径部を有し、この外径部が定着ローラ３１の軸方向略全長にわたって接触するものである。すなわち、保持部材構成体５１ａ〜５１ｄは、定着ローラ３１及び加圧ローラ３０の全長よりも長い軸部５２と、この軸部５２の両端部に設けられる鍔部５２とで構成される。そして、定着ローラ３１と加圧ローラ３０との圧接状態では、保持部材５０が反加圧部材側から定着ローラ３１に当接している。この場合、各保持部材構成体５１の外径部、すなわち軸部５２の外径部が、軸方向に沿って定着ローラ３１に当接している。軸部５２の外径部の材質は金属としている。
10 and 11 show a fixing device according to Embodiment 2 of the present invention. In this case, as shown in FIGS. 10 and 11, the holding
実施例２の保持部材５０も、前記実施例１と同様に、加圧ローラ３０の移動に伴って定着ローラ３１の外れ防止状態となるように変位するものである。すなわち、加圧フレーム３３の揺動に伴って、保持部材構成体５１ａが加圧ローラ側に移動して、定着ローラ３１に当接する。
Similarly to the first embodiment, the holding
このように、第２実施例でも前記第１実施例と同様の効果を奏することができる。特に、保持部材構成体５１は、定着ローラ３１の軸方向略全域と接触することになって、定着ローラ３１の軸方向全域にわたって変形を防止することができる。これにより、定着ローラ３１をより安定して保持することができ、定着ローラ３１の破壊や変形を一層防止することができる。
Thus, the second embodiment can achieve the same effects as those of the first embodiment. In particular, the holding member constituting body 51 comes into contact with substantially the entire axial direction of the fixing
前記各実施例において、加圧ローラ３０の圧接荷重が小さい場合は、保持部材構成体５１の少なくとも外径部を樹脂製としてもよい。この場合、保持部材５０の軽量化を図ることができる。
In each of the above embodiments, when the pressure contact load of the
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。保持部材構成体３９、５１は、摩擦係数の小さい材料であれば回転しないものであってもよい。その場合は低コストにて保持部材３２、５０を構成できる。保持部材構成体３９、５１の数は、複数個あれば４つに限られない。画像形成装置としては、図１に示すプリンタに限らず、複写機、ファクシミリ装置等であってもよい。
As mentioned above, although the Example of this invention was described, this invention is not limited to the above-mentioned Example, Of course, a various change can be added in the range which does not deviate from the summary of this invention. The holding member constituting bodies 39 and 51 may not rotate as long as the material has a small friction coefficient. In that case, the holding
３０ 加圧ローラ
３１ 定着ローラ
３２ 保持部材
３９ 保持部材構成体
30
Claims (11)
前記定着部材の外周側に、前記定着部材と加圧部材との圧接状態では、反加圧部材側から定着部材に当接して保持し、前記定着部材と加圧部材との非圧接状態では、定着部材の外れ防止状態となるように変位して定着部材に当接する保持部材を備えたことを特徴とする定着装置。 A fixing member having at least an outer peripheral surface having an elastic force; and a pressing member that presses the fixing member; and the pressing member abuts the fixing member in an axial direction, A fixing device for thermally fixing an unfixed toner image on a recording medium conveyed to the fixing nip of the recording medium onto the recording medium;
In the pressure contact state between the fixing member and the pressure member on the outer peripheral side of the fixing member, the fixing member is brought into contact with the fixing member from the pressure member side, and in the non-pressure contact state between the fixing member and the pressure member, A fixing device comprising: a holding member that is displaced so as to be in a state of preventing the fixing member from being detached and contacts the fixing member.
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