JP3592471B2

JP3592471B2 - 定着装置

Info

Publication number: JP3592471B2
Application number: JP34309396A
Authority: JP
Inventors: 泰久加藤; 元一安井; 政昭吉川
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1996-12-24
Filing date: 1996-12-24
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2016-12-24
Also published as: JPH10186934A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、定着ローラおよび加圧ローラを用いた加熱加圧方式による定着ローラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の定着装置は、円形状の穴と方形状の穴とが連続した鍵穴状の穴を、定着ローラおよび加圧ローラを支持する一対の側板にそれぞれ、円形の穴を上にして設け、加圧ローラを、側板の外側から鍵穴状の穴のうちの円形の部分に挿入して側板間に位置させ、その軸の両端を方形状の穴に落し込んだ後、同様に、定着ローラを側板の外側から鍵穴状の穴のうちの円形の部分に挿入して側板間に位置させることにより、両ローラを側板によって支持し、両サイドから軸受などをセットしていた。このため、ローラの取付けや交換、軸受などのローラ周辺の部材のセットが面倒であり、作業性が悪く、さらには、ローラ取付け時、あるいは交換時にローラ表面を側板などにぶつけ、ローラに傷を生じるという問題点があった。
【０００３】
そこで、最近では、図７（ａ）、（ｂ）に示すように、円形の穴と方形の穴とが連続した鍵穴の穴を円形の穴を上にして設けられた側板を含む枠体を、定着ローラ２１の軸受２１ａを支持する上枠２３と加圧ローラ２２の軸受２２ａを支持する下枠２４とに、円形の穴の略中央部で分割することにより、この問題点を解決している。
【０００４】
このタイプの定着装置は、枠体を上枠２３と下枠２４とに分割した状態で、それぞれに定着ローラ２１の軸受２１ａ、加圧ローラ２２の軸受２２ａを落し込み、上枠２３と下枠２４とを結合するので、ローラを、軸受などのローラ周辺の部材を有する状態、すなわち組み立て体の状態で、枠に取り付けることができるため、作業性が向上している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上枠２３と下枠２４とを結合する際に、上枠や下枠を回転させる必要があること、とくに、上枠（または下枠）を逆さにするとローラが落下するおそれがあること、適切な位置で結合しないと、枠をローラにぶつけてしまい、ローラを傷つけるおそれがあることなどの不具合を生ずる。また、ローラ落下を防止しようとすると、そのための別部材が必要になり、部品点数の増加、構造の複雑化を招くという不具合を生ずる。
【０００６】
本発明は、上記問題点および不具合を解決し、定着ローラおよび加圧ローラを、組み立て体の状態で、傷つけることなく、容易に枠体に取り付けることができるようにした定着装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、発熱体を内部に有し、両端に軸受を備えた、周面に弾性体層を有する定着ローラと、周面に弾性体層を有し上記定着ローラに圧接されニップ部を形成する、両端に軸受を備えた加圧ローラと、上記定着ローラと上記加圧ローラとを、これらの上記軸受を支持することにより、回転自在に支持する一対の側板とを有し、未定着トナー像を形成された転写紙を上記ニップ部に通過させて上記未定着トナー像を上記転写紙に加熱加圧して定着させる定着装置であって、上記側板は、その側縁に開口を有し、この開口から中央部に向かって形成された第１の切欠きと、この切欠きの略中央から下方に向かって形成された実質的にＵ字状の第２の切欠きとからなる鈎型の切欠きを有し、上記第２の切欠きの深さは、上記加圧ローラの上記軸受の半径よりも大きく設定されており、上記第２の切欠きの下縁部から上記第１の切欠きの上縁までの長さが、上記加圧ローラの上記軸受の半径と上記加圧ローラの半径と上記定着ローラの上記軸受の半径と上記定着ローラの半径との和よりも小さく、上記定着ローラの上記軸受はそれぞれ、上記定着ローラの軸方向から上記側板に当接し、上記定着ローラを上記軸方向において位置決めするフランジを有しており、上記側板は、上記第２の切欠きの対向側縁部に、上記加圧ローラの軸受の外側端面を当接させて上記加圧ローラの軸方向および左右方向の移動を規制する一対の規制部を有し、また上記第２の切欠きの下縁部で上記加圧ローラの上記軸受の周面の下縁部を支持することで、上記加圧ローラの上記軸受を支持することにより上記加圧ローラを支持し、上記定着ローラの上記鈎型切欠きからの離脱を阻止するため、上記加圧ローラを支持した状態で上記フランジを当接させつつ上記第１の切欠きの上記上縁の中央側の所定幅と側縁とで上記定着ローラの上記軸受を支持することにより、上記定着ローラを、上記加圧ローラの上部に、上記定着ローラの上記弾性体層と上記加圧ローラの上記弾性体層とを弾性的に圧接させて支持することを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の定着装置において、上記定着ローラおよび上記加圧ローラが上記側板に支持されている状態で、上記側板に固定されることにより、上記開口を塞ぐとともに、その内側縁が上記定着ローラの上記軸受に当接し、上記側板と一体となって上記定着ローラの上記軸受を支持する支持部材を有することを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１、図２および図３に本発明の第１の実施例としての定着装置を示す。定着装置は、その長さ方向（図１において紙面と垂直方向）中央に対して略対称形であるので、以下、その一方のみを説明する。
【００１５】
定着ローラ１は、中空円筒状の芯金２と、芯金２の周面に設けられたシリコンゴムからなる弾性体層３（図３参照）とから構成されている。芯金２には、弾性体層３近傍に、長さ方向中央部にフランジ５を有する軸受４が圧入されている。軸受４の径の大きさは弾性体層３の径Ｌ（図４参照）の大きさと同じに設定されている。芯金２の端部には図示しない歯車が設けられ、この歯車は図示しない駆動源に接続されている。定着ローラ１、軸受４、ギアにより、定着ローラ組み立て体６（図３参照）が構成されている。符号７は芯金２に挿入され、芯金２の軸心部に配置された発熱体を示している。
【００１６】
加圧ローラ８は、中央部の径が端部の径よりも大きくなっている軸９と、軸９の中央部の周面に設けられ、弾性体層３のシリコンゴムよりも軟らかい発泡シリコンゴムからなる弾性体層１０とから構成されている。軸９には、弾性体層１０の近傍に軸受１１が圧入されている。軸９の端部にはノブ１２（図３参照）が固設されている。加圧ローラ８、軸受１１、ノブ１２により加圧ローラ組み立て体１３（図３参照）が構成されている。
【００１７】
定着装置の板金製の枠体の一部をなす側板１４は、その側縁に開口１５を有し、この開口１５から中央部に向かって形成された第１の切欠き１６ａと、この切欠き１６ａの略中央から下方に向かって形成された実質的にＵ字状の第２の切欠き１６ｂとからなる鈎型の切欠き１６を有している。第２の切欠き１６ｂの深さＨは、加圧ローラ８の軸受１１の半径ｄよりも大きく設定されている。
【００１８】
側板１４は、第２の切欠き１６ｂの下縁部で加圧ローラ８の軸受１１の周面の下縁部を支持することにより加圧ローラ８を含む加圧ローラ組み立て体１３を回転自在に支持する。深さＨは、半径ｄよりも大きく設定されているので第２の切欠１６ｂきから加圧ローラ組み立て体１３が離脱することはない。
【００１９】
第２の切欠き１６ｂの対向側縁部には、加圧ローラ８の軸受１１の外側端面１１ａを当接させる一対の規制部１４ａが、側板１４の外面側に突設されているので、加圧ローラ８の軸方向すなわち長さ方向の移動が規制される。加圧ローラ８の長さ方向の移動は、軸受１１が規制部１４ａにより長さ方向の移動を規制されることのみによって、規制されるので、その長さ方向の移動を規制するための、リング類などの他の部材を用いる必要がない。
【００２０】
規制部１４ａの基部の間隔は、軸受１１の径の大きさと同じに設定されているので、軸受１１は、規制部１４ａの基部により図１において左右方向の移動を規制され、規制部１４ａの基部の間でガタを生じることはなく、加圧ローラ８は、水平方向の移動も規制される。
【００２１】
図４、図５にも示すように、定着ローラ１を含む定着ローラ組み立て体６は、側板１４が第２の切欠き１６ｂで加圧ローラ組み立て体１３を支持した状態、すなわち第１の切欠き１６ａと弾性体１０層の上部とで実質的にＵ字状が形成された状態で、側板１４に取り付けられる。第１の切欠き１６ａの開口１５の上縁と、加圧ローラ８との間隔ｌは、この状態で、定着ローラ１の弾性体層３の径Ｌよりも小さくなるように設定されている。
【００２２】
定着ローラ組み立て体６は、フランジ５が側板１４の内側に位置するように、開口１５から差し入れられ、第１の切欠き１６ａ中央に向かって移動され、取り付けられる。このとき、弾性体層３が弾性体層１０に押し付けられるため、弾性体層３よりも軟らかい弾性体層１０が凹んだ状態になる（図５参照）。間隔ｌや定着ローラ１の弾性体層３の径Ｌおよび弾性体層１０の厚さＴ（図２参照）は、この凹みの大きさが弾性体層１０の厚さＴの半分以下の大きさとなるよう、即ち、Ｌ−ｌ≦Ｔ／２の関係を満たすように設定されている。
【００２３】
弾性体層１０の弾性力を利用して取り付けられた定着ローラ組み立て体６は、軸受４の上部が、第１の切欠き１６ａの中央側上縁の所定幅で保持され、かつ、第１の切欠き１６ａの開口１３からみて奥側の側縁に当接されるとともに、定着ローラ１の弾性体層３の下部が、加圧ローラ８の弾性体層１０の上部で加圧的に支持されることにより、側板１４に回転自在に支持される。
【００２４】
定着ローラ組み立て体６は、第１の切欠き１６ａの、所定幅を有する中央側上縁および側縁と、弾性体層１０の上部とにより上下左右どの方向についても位置決めされ、側板１５の内側に当接したフランジ５により、長さ方向についても位置決めされる。
【００２５】
よって、定着ローラ組み立て体６および加圧ローラ組み立て体１３は、側板１４に支持された状態では、それぞれ、第１の切欠き１６ａすなわち鈎型の切欠き１６、第２の切欠きからの離脱を阻止される。
【００２６】
図１に示すように、支持部材１７は、定着ローラ組み立て体６および加圧ローラ組み立て体１３が側板１４に支持された状態で側板１４に固定され、開口１５を塞ぐとともに、その内側縁が定着ローラ１の軸受４に当接し、側板１４と一体となって定着ローラ組み立て体６を支持する。
【００２７】
支持部材１７は、開口１５を塞ぐ部分の略全長にわたる部分が、図１において紙面奥側に凹んだ、凹状をなしており、軸受４に当接する部分の内側面は、フランジ５の外側面に当接しているので、軸受４はさらに確実に位置決めされ、定着ローラ組み立て体６をより確実に位置決めする。支持部材１７を用いることにより定着ローラ組み立て体６の鈎型の切欠き１６からの離脱は確実に防止される。
【００２８】
発熱体７は支持部材１７の取付け後に、芯金２の内部に挿入され、芯金２の軸心部に配置される。符号１９、２０は、サーミスタ、温度ヒューズをそれぞれ示している。これらはともに、定着ローラ組み立て体６や加圧ローラ組み立て体１３の取付けに際し邪魔にならない位置において、側板１４に固設されている。定着ローラ組み立て体６の取り付け状態で、サーミスタ１９は弾性体層３の周面に当接し、温度ヒューズ２０は弾性体層３の近傍に位置する。
【００２９】
定着ローラ組み立て体６の取り付け後においては、弾性体層３の下部が、弾性体層１０の上部で加圧的に支持されるので、両弾性体層３、１０の当接部にはニップ部１８が形成される。ニップ部１８は、未定着トナー像を形成された転写紙（何れも図示せず）を通過させ、発熱体７による加熱と、弾性体層３、１０間の圧力により、未定着トナー像を転写紙に加熱加圧して定着させる。
【００３０】
側板１４は、軸受け４およびフランジ５の一部に当接しているのみであって、それらの全周に亘って当接してはいないので、定着を行うに際し発熱体７が芯金２を通じて弾性体層３を加熱するときに、軸受け４やフランジ５に伝わった熱が側板１４に伝わりにくくなっているので、側板１４が軸受け４およびフランジ５の全周に亘って当接している場合に比べて熱効率が向上している。
【００３１】
図６に本発明の第２の実施例を示す。この実施例では、加圧ローラ組み立て体１３の長さ方向の移動を規制するための規制部を、第１の実施例と異なる構成としている。第１の実施例と同じ構成には同じ番号を付するに留め、説明を省略する。
【００３２】
規制部は、定着ローラ組み立て体６および加圧ローラ組み立て体１３が側板１４’に支持された状態において開口１５を塞ぐ支持部材１７’の下端の内縁の、支持部材１７’の外側面に突設された第１の規制部１７’ａと、支持部材１７’の内縁に対向する第２の切欠き１６ｂの側縁部の、側板１４’の外面側に突設されている第２の規制部１４’ａとにより構成されている。
【００３３】
支持部材１７’は、第１の規制部１７’ａよりも上部において、２か所で軸受４に当接しており、開口１５を塞ぐ部分の略全長にわたる部分が、図６において紙面奥側に凹んだ、凹状をなしており、軸受４に当接する部分の内側面は、フランジ５の外側面に当接しているので、軸受４はさらに確実に位置決めされ、定着ローラ組み立て体６をより確実に位置決めする。
【００３４】
以上、本発明の実施例においては、第１の切欠き１６ａに定着ローラ組み立て体６を、第２の切欠き１６ｂに加圧ローラ組み立て体１３をそれぞれ取り付けているが、第１の切欠き１６ａに加圧ローラ組み立て体１３を、第２の切欠き１６ｂに定着ローラ組み立て体６をそれぞれ取り付けてもよい。
【００３５】
側板を含む定着装置の枠体の材質は板金でなく樹脂性でもよい。フランジは側板および支持部材の外側面側で当接してもよい。弾性体層３、１０の材質はそれぞれ発泡シリコンゴム、シリコンゴムでもよい。
【００３６】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、部品点数の増加および側板の構造の複雑化を防止しつつ、加圧ローラおよび定着ローラを軸受けとともにいわゆる組み立て体の状態で、両ローラを離脱させることなく、軸方向への位置決めを行いつつ、容易に取り付けることができる。定着ローラと加圧ローラとを干渉させつつ取り付けた後は、定着ローラが側板に対して定位置で確実に支持され、定着ローラは開口の上縁と加圧ローラとにより第１の切欠きの開口から離脱することおよびそのがたつきを防止でき、作業性の向上を図ることができ、また、作業時に両ローラを傷つけることを防止できる。加圧ローラの位置決めのために軸受けおよび規制部以外の部材や構造を必要とせずに、部品点数の増加を防止しつつも、加圧ローラの軸方向の移動が規制され、位置決め精度が向上し、定着後の画像を安定させることができるとともに、取り付け時の作業の自由度が増し、作業性を向上することができる。
【００３７】
請求項２記載の発明によれば、定着ローラの位置決めをさらに確実に行うことができ、定着ローラの離脱およびがたつきをさらに確実に防止することができ、定着後の画像をさらに安定させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例としての定着装置の側面図である。
【図２】図１に示した定着装置のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】本発明の第１の実施例としての定着装置の分解斜視図である。
【図４】本発明の第１の実施例としての定着装置における側板開口上縁と加圧ローラとの距離と定着ローラの径との関係を示す側面図である。
【図５】本発明の第１の実施例としての定着装置において定着ローラの取り付け時の態様を示す側面図である。
【図６】本発明の第２の実施例としての定着装置の側面図である。
【図７】従来の定着装置の斜視図である。
【符号の説明】
１定着ローラ
４定着ローラの軸受け
７発熱体
８加圧ローラ
１１加圧ローラの軸受け
１４、１４’ 側板
１４ａ、１４’ａ、１７’ａ規制部
１５開口
１６鈎型の切欠き
１６ａ第１の切欠き
１６ｂ第２の切欠き
１７、１７’ 支持部材
１８ニップ部
ｄ加圧ローラの半径
Ｈ第２の切欠きの深さ
ｌ開口の上縁と加圧ローラとの間隔
Ｌ定着ローラのローラ外径

Claims

発熱体を内部に有し、両端に軸受を備えた、周面に弾性体層を有する定着ローラと、周面に弾性体層を有し上記定着ローラに圧接されニップ部を形成する、両端に軸受を備えた加圧ローラと、上記定着ローラと上記加圧ローラとを、これらの上記軸受を支持することにより、回転自在に支持する一対の側板とを有し、未定着トナー像を形成された転写紙を上記ニップ部に通過させて上記未定着トナー像を上記転写紙に加熱加圧して定着させる定着装置であって、
上記側板は、その側縁に開口を有し、この開口から中央部に向かって形成された第１の切欠きと、この切欠きの略中央から下方に向かって形成された実質的にＵ字状の第２の切欠きとからなる鈎型の切欠きを有し、
上記第２の切欠きの深さは、上記加圧ローラの上記軸受の半径よりも大きく設定されており、
上記第２の切欠きの下縁部から上記第１の切欠きの上縁までの長さが、上記加圧ローラの上記軸受の半径と上記加圧ローラの半径と上記定着ローラの上記軸受の半径と上記定着ローラの半径との和よりも小さく、
上記定着ローラの上記軸受はそれぞれ、上記定着ローラの軸方向から上記側板に当接し、上記定着ローラを上記軸方向において位置決めするフランジを有しており、
上記側板は、上記第２の切欠きの対向側縁部に、上記加圧ローラの軸受の外側端面を当接させて上記加圧ローラの軸方向および左右方向の移動を規制する一対の規制部を有し、また上記第２の切欠きの下縁部で上記加圧ローラの上記軸受の周面の下縁部を支持することで、上記加圧ローラの上記軸受を支持することにより上記加圧ローラを支持し、上記定着ローラの上記鈎型切欠きからの離脱を阻止するため、上記加圧ローラを支持した状態で上記フランジを当接させつつ上記第１の切欠きの上記上縁の中央側の所定幅と側縁とで上記定着ローラの上記軸受を支持することにより、上記定着ローラを、上記加圧ローラの上部に、上記定着ローラの上記弾性体層と上記加圧ローラの上記弾性体層とを弾性的に圧接させて支持することを特徴とする定着装置。
請求項１記載の定着装置において、上記定着ローラおよび上記加圧ローラが上記側板に支持されている状態で、上記側板に固定されることにより、上記開口を塞ぐとともに、その内側縁が上記定着ローラの上記軸受に当接し、上記側板と一体となって上記定着ローラの上記軸受を支持する支持部材を有することを特徴とする定着装置。