JP7614871B2 - 定着装置 - Google Patents

Description

本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリあるいは複合機などの、電子写真技術を利用した画像形成装置に用いて好適な定着装置に関する。

画像形成装置では、記録材上にトナー像を形成した後に、定着装置により記録材にトナー像を定着する。定着装置は、ヒータなどにより加熱される定着フィルムと、定着フィルムに当接して定着ニップ部を形成する加圧ローラを有し、定着ニップ部を通過する記録材に対し熱と圧力を加えることにより記録材にトナー像を定着させている。定着ニップ部は、例えば定着フィルムの両端部に設けられて定着フィルムを回転可能に支持するフィルムガイド（フランジとも呼ぶ）が、加圧ローラ側へ向けて押下されることにより形成される（特許文献１）。

特許文献１に記載の装置のように、従来では、定着装置の底板（ベース板とも呼ぶ）に、フィルムガイドを加圧ローラ側へ向けて移動可能に保持する一対の側板が立設されている。そして、この一対の側板には、加圧ローラ（詳しくは回転軸）を回転可能に支持する軸受がそれぞれ固定されている。

特開平９－６１５７号公報

ところで、定着装置では、定着ニップ部において挟持搬送される記録材が斜行しないように、定着フィルムと加圧ローラとでアライメント（平行度）が一定に保たれている必要がある。アライメントがずれてしまう要因としては、フィルムガイドを加圧ローラ側へ押下するのに応じて側板に力がかかり、側板が撓んだり捩れたりするからである。これを避けるために、従来では変形し難い厚みに形成した金属製の側板が用いられていた。しかし、そうすると、定着装置の重量が増して昨今の軽量化の要望に反するし、またコストがかかる。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、簡易な構成によって、定着フィルムと加圧ローラとのアライメントを一定に保つことができるようにした定着装置の提供を目的とする。

本発明の一実施形態に係る定着装置は、記録材に形成されたトナー像を記録材に定着する定着装置であって、第１回転体と、前記第１回転体を加熱する加熱手段と、前記第１回転体の外周面に当接して、記録材を挟持搬送しつつ熱及び圧力を加えてトナー像を定着させる定着ニップ部を形成する第２回転体と、記録材の搬送方向に交差する幅方向に間隔を空けて配設された一対の金属製の側板であって、前記第２回転体を前記幅方向の両端部で回転可能に保持し、且つ、前記第１回転体を前記第２回転体に向けて移動可能に保持する一対の側板と、前記一対の側板に固定されて前記一対の側板を支持する金属製の第１ステイ部材と第２ステイ部材と第３ステイ部材と、を備え、前記第１ステイ部材は、前記第１回転体から前記第２回転体に向かう方向において前記定着ニップ部よりも上流側、且つ、前記搬送方向において前記定着ニップ部の中心よりも上流側に配置され、前記第２ステイ部材は、前記第１回転体から前記第２回転体に向かう方向において前記定着ニップ部よりも上流側、且つ、前記搬送方向において前記定着ニップ部の中心よりも下流側に配置され、前記第３ステイ部材は、前記第１回転体から前記第２回転体に向かう方向において前記定着ニップ部よりも下流側、且つ、前記搬送方向において前記定着ニップ部の中心よりも上流側及び下流側の少なくともいずれかに配置され、前記第２回転体を、前記第２回転体から前記第１回転体に向かう方向に見たときに、前記第２回転体の少なくとも一部が前記第３ステイ部材と重なり合わない、ことを特徴とする。

本発明によれば、簡易な構成によって、第１回転体と、第１回転体の外周面に当接してトナー像を定着させる定着ニップ部を形成する第２回転体とのアライメントを一定に保つことができる。

本実施形態の定着装置を用いて好適な画像形成装置を示す概略図。 第１実施形態の定着装置を示す模式図。 定着装置を示す斜視図。 フィルムガイドを示す断面図。 筐体を示す外観斜視図。 第２実施形態の定着装置を示す模式図。 筐体に定着カバー、加圧カバー、側板カバーを取り付けた定着装置を示す外観斜視図。 図７に示した定着装置の概略断面図。 （ａ）加圧カバーの取り外し途中である定着装置を示す概略断面図、（ｂ）加圧カバーが筐体から分離された定着装置を示す概略断面図。

＜第１実施形態＞
［画像形成装置］
本実施形態の定着装置について説明する。まず、本実施形態の定着装置を用いるのに好適な画像形成装置について、図１を用いて説明する。図１に示す画像形成装置３００は、電子写真方式のタンデム型のフルカラープリンタである。画像形成装置３００は、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像を形成する画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを有する。画像形成装置３００は、装置本体に接続された原稿読取装置（不図示）あるいは装置本体に対し通信可能に接続されたパーソナルコンピュータ等の外部機器からの画像信号に応じて、トナー像を記録材Ｓに形成する。記録材Ｓとしては、用紙、プラスチックフィルム、布などのシート材が挙げられる。

図１に示すように、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは装置本体内において、中間転写ベルト３１の移動方向（矢印Ｒ２方向）に沿って並べて配置されている。中間転写ベルト３１はテンションローラ８、駆動ローラ９、二次転写内ローラ３４によって張架され、駆動ローラ９によって移動方向（矢印Ｒ２方向）へと移動される。中間転写ベルト３１は、感光ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋから一次転写されたトナー像を担持して搬送する。

中間転写ベルト３１を張架する二次転写内ローラ３４と中間転写ベルト３１を挟んで対向する位置には、二次転写外ローラ３５が配置され、中間転写ベルト３１上のトナー像を記録材Ｓに転写する二次転写ニップ部Ｔ２を形成している。これら一対の二次転写内ローラ３４と二次転写外ローラ３５の記録材搬送方向下流には、定着装置４０が配置されている。なお、本実施形態の場合、画像形成部ＰＹ～ＰＫ、中間転写ベルト３１、テンションローラ８、駆動ローラ９、二次転写内ローラ３４、二次転写外ローラ３５は、記録材Ｓにトナー像を形成可能な画像形成ユニット１５０を構成している。

画像形成装置３００の装置本体内の下方には、記録材Ｓが収容されたカセット２０が配置されている。カセット２０に収容されている記録材Ｓは、搬送ローラ６１により画像形成タイミングにあわせてカセット２０から１枚ずつ搬送路６２に供給される。あるいは、手差しトレイ６３に積載された記録材Ｓが搬送ローラ６１により１枚ずつ搬送路６２に給送される。記録材Ｓは搬送路６２に配置されたレジストレーションローラ６４へ搬送され、レジストレーションローラ６４により斜行補正やタイミング補正が行われて、二次転写ニップ部Ｔ２へ送られる。レジストレーションローラ６４は、中間転写ベルト３１上に形成されたトナー像と同期して回転される。

画像形成装置３００が備える４つの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋで用いるトナーの色が異なることを除いて実質的に同一の構成を有する。したがって、ここでは代表してイエローの画像形成部ＰＹについて説明し、その他の画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫについては説明を省略する。画像形成部ＰＹには、感光ドラム１Ｙが配設されている。感光ドラム１Ｙは、矢印Ｒ１方向に回転駆動される。感光ドラム１Ｙの周囲には帯電装置２Ｙ、露光装置３Ｙ、現像装置４Ｙ、一次転写ローラ５Ｙ、ドラムクリーナ６Ｙが配置されている。

画像形成動作が開始された場合、まず回転する感光ドラム１Ｙの表面が帯電装置２Ｙによって一様に帯電される。次いで、感光ドラム１Ｙは、露光装置３Ｙ（例えば、レーザースキャナ）から発せられるレーザ光により走査露光される。これにより、感光ドラム１Ｙ上に画像信号に応じた静電潜像が形成される。感光ドラム１Ｙ上に形成された静電潜像は、現像装置４Ｙ内に収容されているトナー（現像剤）によって現像され、トナー像となる。

感光ドラム１Ｙに形成されたトナー像は、中間転写ベルト３１を挟んで配置される一次転写ローラ５Ｙとの間に形成される一次転写部にて、中間転写ベルト３１に一次転写される。この際、一次転写ローラ５Ｙには一次転写電圧が印加される。なお、一次転写後に感光ドラム１Ｙ上に僅かに残る一時転写残トナーは、ドラムクリーナ６Ｙによって感光ドラム１Ｙから除去される。

上記したような動作をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各画像形成部ＰＹ～ＰＫで順次行うことで、中間転写ベルト３１上に４色それぞれのトナー像を形成し得る。場合により、単色のトナー像を形成したり、４色のうちいくつかを適宜に重ね合わせて所望の色のトナー像を形成したりすることができる。その後、トナー像の形成タイミングにあわせて、カセット２０あるいは手差しトレイ６３から記録材Ｓが１枚ずつ二次転写ニップ部Ｔ２へ向け搬送される。そして、二次転写外ローラ３５に二次転写電圧を印加することにより、記録材Ｓが二次転写ニップ部Ｔ２を通過する際に、中間転写ベルト３１上に形成されたトナー像が記録材Ｓに二次転写される。なお、記録材Ｓが二次転写ニップ部Ｔ２を通過した後に中間転写ベルト３１上に僅かに残る二次転写残トナーは、ベルトクリーナ１１によって中間転写ベルト３１から除去される。

中間転写ベルト３１からトナー像が転写された記録材Ｓは、定着装置４０へ向けて搬送される。定着装置４０では、記録材Ｓを挟持搬送しながら記録材Ｓに熱及び圧力を加えることにより、トナー像を記録材Ｓに定着させる。本実施形態の定着装置４０については、詳細を後述する（図２乃至図５参照）。

記録材Ｓの片面だけにトナー像を形成する片面モードの場合、定着装置４０によりトナー像が定着された記録材Ｓは搬送路７３へ案内され、最終的に排出ローラ６９により排出トレイ６０１に排出される。他方、記録材Ｓの両面にトナー像を形成する両面モードの場合、定着装置４０によりトナー像が定着された記録材Ｓは搬送路７３でスイッチバック搬送され表裏反転された後に、両面搬送路７０を通ってレジストレーションローラ６４へ向けて搬送される。以後、記録材Ｓは片面モードの場合と同様の過程を経て、定着装置４０により他方の面にもトナー像が形成され、その後、搬送路７３へ案内されて最終的に排出ローラ６９により排出トレイ６０１に排出される。

［定着装置］
次に、本実施形態の定着装置４０について、図２乃至図５を用いて説明する。図２は、第１側板１１５ｄ側から幅方向に見た場合の定着装置４０を示す。なお、図５には、フィルムガイド１０５近傍における第１側板１１５ｄと第２側板１１５ｅとの記録材搬送方向上流側の側板間距離と、記録材搬送方向下流側の側板間距離とを、それぞれ１点鎖線Ａと点線Ｂで記している。以下、本明細書において、幅方向（長手方向）とは定着ニップ部Ｎにおける記録材Ｓの搬送方向（矢印Ｘ方向）に交差する方向、言い換えれば加圧ローラ１０１の回転軸線方向である。

定着装置４０はフィルム加熱方式の画像加熱装置であり、図２に示すように、大別して、定着フィルム１００を有するフィルムユニット１０６、加圧ローラ１０１、加圧機構（１１８Ａ、１１８Ｂ）、これらが取り付けられる筐体１１５を備える。本実施形態の場合、筐体１１５は、それぞれが例えばＳＵＳ（ステンレス）やＡｌ（アルミニウム）等の金属製の第１側板１１５ｄ、第２側板１１５ｅ、第１ステイ１１５ａ、第２ステイ１１５ｂ、第３ステイ１１５ｃにより形成されている。

［加圧ローラ］
第２回転体としての加圧ローラ１０１は幅方向両端部において、回転軸が第２支持部材としての軸受１１６（図３参照）に回転可能に支持されており、軸受１１６は第１側板１１５ｄ、第２側板１１５ｅにそれぞれ固定されている。加圧ローラ１０１は、例えばＳＵＳ（ステンレス）、ＳＵＭ（硫黄及び硫黄複合快削鋼鋼材）などの金属製の芯金の外周に、弾性ソリッドゴム層、弾性スポンジゴム層、あるいは弾性気泡ゴム層等の弾性層が形成された弾性ローラである。例えば、弾性ソリッドゴム層はシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムで形成され、弾性スポンジゴム層はより断熱効果を持たせるためにシリコーンゴムを発泡して形成されたものである。弾性気泡ゴム層は、シリコーンゴム層内に中空のフィラー（マイクロバルーン等）を分散させて断熱効果を高めたものである。なお、こうした弾性層の上に、パーフルオロアルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）等の離型層がさらに形成されていてもよい。

加圧ローラ１０１は、定着フィルム１００の外周面に当接して定着ニップ部Ｎを形成する。そして、不図示のモータや駆動ギア等により加圧ローラ１０１が所定の回転方向に回転されることに伴い、定着ニップ部Ｎに生じる摩擦力によって、加圧ローラ１０１の回転力が定着フィルム１００に伝達される。こうして、無端状の定着フィルム１００が加圧ローラ１０１により回転駆動される（所謂、加圧ローラ駆動方式）。画像形成ユニット１５０（図１参照）によりトナー像が形成された記録材Ｓは、これら回転する加圧ローラ１０１と定着フィルム１００とにより形成される定着ニップ部Ｎで加圧されながら搬送方向（矢印Ｘ方向）に挟持搬送される。

本実施形態では、加圧ローラ１０１が回転駆動されることに伴って定着フィルム１００が従動回転すると、加熱ヒータ１０２による定着フィルム１００への加熱が行われる。画像形成ユニット１５０（図１参照）によりトナー像が形成された記録材Ｓは、加熱ヒータ１０２の温度が予め決められた目標温度に調整された状態のときに、定着ニップ部Ｎへ搬送される。そして、記録材Ｓが定着ニップ部Ｎで挟持搬送される際に、加熱ヒータ１０２に加熱された定着フィルム１００を介して記録材Ｓに熱が加えられて、トナー像が記録材Ｓに定着される。

［フィルムユニット］
フィルムユニット１０６について説明する。フィルムユニット１０６は幅方向両端部において、詳しくは後述する加圧機構（１１８Ａ、１１８Ｂ）によって加圧ローラ１０１側に向けて移動可能に第１側板１１５ｄ、第２側板１１５ｅに設けられている。フィルムユニット１０６は、定着フィルム１００、定着フィルム１００の内側に非回転に配置されたフィルムフレーム１０４、ヒータホルダ１０３、加熱ヒータ１０２、フィルムガイド１０５を有する。

［定着フィルム］
第１回転体としての定着フィルム１００は、無端状（筒状）に形成された可撓性を有する薄肉の耐熱性フィルムである。定着フィルム１００は、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の耐熱性樹脂、あるいは耐熱性、高熱伝導性を有するＳＵＳ、Ａｌ等の金属あるいは合金を基材として形成されている。樹脂製の基材の場合は熱伝導性を向上させるために、アルミナ等の高熱伝導性粉末が混入されていてもよい。この定着フィルム１００の強度、耐久性を確保するためには、総厚１００μｍ以上の厚みが必要である。また、記録材Ｓの分離性の確保のために、表層には例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）やＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオライド）等の、フッ素樹脂やシリコーン樹脂等の耐熱樹脂が混合ないし単独で被覆された離型層が形成されているのが好ましい。本実施形態では、表層がＰＴＦＥ及びＰＦＡ（テトラフルオロエチレン パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）を少なくとも含む材料で構成された、総厚が「１００μｍ以上２００μｍ以下」の定着フィルム１００を用いた。

［フィルムガイド］
定着フィルム１００はフィルムフレーム１０４に回転可能且つ着脱可能に外嵌され、幅方向両端部に配置されたフィルムガイド１０５によって幅方向の移動が規制される。なお、ヒータホルダ１０３とフィルムフレーム１０４はフィルムガイド１０５に取り付けられることで、定着フィルム１００の内側に非回転に配設される。

第１支持部材としてのフィルムガイド１０５は、フィルムユニット１０６における定着フィルム１００の幅方向移動及び周方向の形状を規制するために設けられる規制部材であり、フランジなどとも呼ばれる。図４に示すように、フィルムガイド１０５は、端部規制部１０５ａ、内周規制部１０５ｂ、被押圧部１０５ｃを有する。端部規制部１０５ａは、回転する定着フィルム１００の端面（コバ面）１００ａと接触することで、定着フィルム１００の幅方向への移動（所謂、寄り）を規制するために設けられている。内周規制部１０５ｂは定着フィルム１００を内側から支持して、定着フィルム１００の回転を案内するために設けられている。被押圧部１０５ｃは加圧機構（１１８Ａ、１１８Ｂ、図２参照）による押圧力を受けるために、端部規制部１０５ａを挟んで内周規制部１０５ｂの反対側に設けられている。

図２に戻り、フィルムガイド１０５はそれぞれ第１側板１１５ｄの切り欠き部１１５ｄ－５、第２側板１１５ｅの切り欠き部１１５ｅ－５に嵌合され、加圧ローラ１０１側に向けて移動可能に第１側板１１５ｄ、第２側板１１５ｅに支持されている。フィルムガイド１０５は、上記した被押圧部１０５ｃ（図４参照）を介して加圧機構（１１８Ａ、１１８Ｂ）による押圧力を受けることで、切り欠き部１１５ｄ－５、１１５ｅ－５に沿って加圧ローラ１０１側に向けて移動する。これにより、定着フィルム１００と加圧ローラ１０１とが当接して定着ニップ部Ｎを形成する。

［フィルムフレーム］
フィルムフレーム１０４は定着フィルム１００に沿って幅方向に延びる例えば金属製の剛性部材であり、図２に示すように、加圧ローラ１０１側に開口を有するように横断面が略Ｕ字状に形成されている。フィルムフレーム１０４は、幅方向両端部で上述のフィルムガイド１０５に固定されている。

［ヒータホルダ］
ヒータホルダ１０３は、例えば液晶ポリマー、フェノール樹脂などの耐熱性が高く且つ断熱性の高い樹脂製の部材により形成されており、加熱ヒータ１０２を保持するとともに定着フィルム１００をガイドする。ヒータホルダ１０３は熱伝導率が低いほど、加熱ヒータ１０２の熱を奪熱することなく、効率的に定着フィルム１００に熱を伝えることができるので、樹脂層中にガラスバルーンやシリカバルーン等のフィラーが内包されているのが好ましい。ヒータホルダ１０３には、フィルムフレーム１０４側の面と反対側（定着ニップ部Ｎ側）の面に、加熱ヒータ１０２を嵌合して保持可能な嵌め込み溝が幅方向に沿って延びた形状に形成されている。

ヒータホルダ１０３に保持された加熱ヒータ１０２は定着フィルム１００の内周面に当接して、回転する定着フィルム１００を加熱する。これにより、記録材Ｓが定着ニップ部Ｎを通過する際に、加熱ヒータ１０２の熱が定着フィルム１００を介して記録材Ｓに伝導し、トナー像が熱により溶融されて記録材Ｓに定着される。ヒータホルダ１０３は、定着フィルム１００と加圧ローラ１０１とが当接した状態のときに弓状に変形しないように、フィルムフレーム１０４によって変形が抑制されている。なお、定着フィルム１００の内周面には、フッ素系やシリコーン系の耐熱性グリス等の潤滑剤が塗布されている。これは、定着フィルム１００の内周面とヒータホルダ１０３との摩擦抵抗を低く抑え、定着フィルム１００の回転を阻害させないためである。

［加熱ヒータ］
加熱手段としての加熱ヒータ１０２は例えばセラミックヒータであり、不図示の発熱体が当装置において搬送可能な最大幅の記録材Ｓの幅方向長さと同じ長さ若しくはそれよりも長い長さに形成されている。そして、加熱ヒータ１０２における定着フィルム１００の内周面に当接する一面側には、例えばポリイミド層が形成されている。加熱ヒータ１０２にポリイミド層を形成することにより、定着フィルム１００と加熱ヒータ１０２との摺擦抵抗を低減でき、もって定着フィルム１００を回転させるための駆動トルクの低減や定着フィルム１００の摺擦による磨耗の低減を図ることができる。

［加圧機構］
加圧機構（１１８Ａ、１１８Ｂ）について説明する。加圧手段としての加圧機構（１１８Ａ、１１８Ｂ）は、筐体１１５を形成する第１側板１１５ｄと第２側板１１５ｅに、同じ構造のものがそれぞれ配設され、各々が独立して押圧力を調整できるようになっている。以下、代表して第１側板１１５ｄに配設されている加圧機構１１８Ａについて説明する。

加圧機構１１８Ａは、揺動部材としての加圧レバー１１２と、付勢部材としての加圧バネ１１３を有する。図３に示すように、加圧レバー１１２は、軸部１１１（基部）側が揺動中心となるようにして、第１側板１１５ｄの側面部１１５ｄ－２に揺動可能に支持されている。加圧レバー１１２は、軸部１１１からフィルムガイド１０５（詳しくは被押圧部１０５ｄ（図４参照））に当接するようにして記録材搬送方向（矢印Ｘ方向）に延びている。加圧バネ１１３は、加圧レバー１１２をフィルムガイド１０５の被押圧部１０５ｄに当接させた状態で加圧方向（矢印Ｙ方向）へ向けて付勢する。本実施形態の場合、加圧バネ１１３は、一端が側面部１１５ｄ－１と側面部１１５ｄ－２に架け渡されるように設けられた加圧補助部材１１４に取り付けられ、他端が加圧レバー１１２に取り付けられている。これにより、加圧機構１１８Ａでは加圧バネ１１３の付勢力により、加圧レバー１１２を介してフィルムガイド１０５に押圧力が付加される。

上記の加圧機構１１８Ａによる押圧力がフィルムガイド１０５からフィルムフレーム１０４、ヒータホルダ１０３を介し定着フィルム１００に作用して、定着フィルム１００が加圧ローラ１０１に圧接される。なお、加圧機構（１１８Ａ、１１８Ｂ）により押圧力が付加された状態では、定着ニップ部Ｎにおいて挟持搬送される記録材Ｓが斜行しないように、定着フィルム１００と加圧ローラ１０１とはアライメント（平行度）が一定に保たれている必要がある。

［筐体］
次に、本実施形態における定着装置４０の筐体１１５について説明する。本実施形態の場合、筐体１１５は従来と異なり、底板を有していない。第１側板１１５ｄと第２側板１１５ｅは底板の代わりに、第１ステイ１１５ａ（第１ステイ部材）、第２ステイ１１５ｂ（第２ステイ部材）、第３ステイ１１５ｃ（第３ステイ部材）により、幅方向において間隔を空けて互いに対向するように支持されている。

図３、図５に示すように、第１側板１１５ｄは、記録材搬送方向（矢印Ｘ方向）の両端部に、外側に向けて折り曲げられるようにして形成された側面部１１５ｄ－１、１１５ｄ－２を有する。第２側板１１５ｅは同様に、記録材搬送方向の両端部に、外側に向けて折り曲げられるようにして形成された側面部１１５ｅ－１、１１５ｅ－２を有している。

図２に示すように、第１ステイ１１５ａは定着ニップ部Ｎよりも記録材搬送方向上流側、且つ定着ニップ部Ｎよりも加圧方向上流側（定着フィルム側）に配置され、第１側板１１５ｄ、第２側板１１５ｅに固定されている。第２ステイ１１５ｂは定着ニップ部Ｎよりも記録材搬送方向下流側、且つ定着ニップ部Ｎよりも加圧方向上流側（定着フィルム側）に配置され、第１側板１１５ｄ、第２側板１１５ｅに固定されている。

具体的に、第２ステイ１１５ｂは幅方向の一端が第１側板１１５ｄに、幅方向の他端が第２側板１１５ｅにそれぞれ突き当てられて（図３、図５参照）、幅方向からビス等により固定されている。これに対し、第１ステイ１１５ａは、幅方向の一端側が第１側板１１５ｄの側面部１１５ｄ－２に、幅方向の他端側が第２側板１１５ｅの側面部１１５ｅ－２に、記録材搬送方向上流側からビス等により固定されている。言い換えれば、図２に示すように、第２ステイ１１５ｂは幅方向から見て、第１側板１１５ｄ、第２側板１１５ｅにおいてフィルムガイド１０５及び軸受１１６を保持する保持部１１５１に重なり合うように配置されている。他方、第１ステイ１１５ａは、幅方向から見て保持部１１５１の一端に配置されている。

これは、本実施形態の場合、上記した加圧レバー１１２の軸部１１１が、第１側板１１５ｄの側面部１１５ｄ－２、第２側板１１５ｅの側面部１１５ｅ－２に支持されているからである（図３参照）。この場合、加圧レバー１１２を揺動してフィルムガイド１０５を押圧すると、軸部１１１を介して側面部１１５ｄ－２、１１５ｅ－２に対し記録材搬送方向へ向く力がかかるので、第１側板１１５ｄ、第２側板１１５ｅが記録材搬送方向（内側）に撓みやすい。これを抑制するために、第１ステイ１１５ａは、上記したように、幅方向から見て保持部１１５１の一端に配置され、記録材搬送方向上流側からビス等により固定される。なお、図３に示すように、第１ステイ１１５ａは、幅方向両端部の一部が側面部１１５ｄ－２の縁部、側面部１１５ｅ－２の縁部に突き当てられるように形成されている。こうすると、第１ステイ１１５ａは第１側板１１５ｄ、第２側板１１５ｅが幅方向へ撓むのを防止することにも寄与し得る。

他方、第３ステイ１１５ｃは、図２に示すように、定着ニップ部Ｎよりも記録材搬送方向上流側、且つ定着ニップ部Ｎよりも加圧方向下流側（加圧ローラ側）に配置され、第１側板１１５ｄ、第２側板１１５ｅに固定されている。第３ステイ１１５ｃは第１ステイ１１５ａと同様に定着ニップ部Ｎよりも記録材搬送方向上流側に配置されるが、第１ステイ１１５ａよりも記録材搬送方向下流側に配置される。そして、第３ステイ１１５ｃは第２ステイ１１５ｂと同様に、幅方向の一端が第１側板１１５ｄに、幅方向の他端が第２側板１１５ｅにそれぞれ突き当てられて（図３、図５参照）、幅方向からビス等により固定されている。つまり、第３ステイ１１５ｃは、幅方向から見て、第１側板１１５ｄ、第２側板１１５ｅの保持部１１５１に重なり合うように配置されている。

これら第１ステイ１１５ａ、第２ステイ１１５ｂ、第３ステイ１１５ｃには曲げ加工が施され、剛性が確保されている。即ち、図２に示すように、第１ステイ１１５ａは曲げ部１１５ａ－１、１１５ａ－２を、第２ステイ１１５ｂは曲げ部１１５ｂ－１、１１５ｂ－２を、第３ステイ１１５ｃは曲げ部１１５ｃ－１、１１５ｃ－２を有している。こうすると、フィルムガイド１０５が加圧機構（１１８Ａ、１１８Ｂ）による押圧力を受けても、上記の曲げ部が形成されていない場合と比較して、第１ステイ１１５ａ、第２ステイ１１５ｂ、第３ステイ１１５ｃが変形し難い。

上述のように、本実施形態では、一対の第１側板１１５ｄと第２側板１１５ｅとが３本のステイ（１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ）により、幅方向において間隔を空け互いに対向するように支持される。これら３本のステイ（１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ）は、定着フィルム１００側において記録材搬送方向の上下流の２か所と、加圧ローラ１０１側において記録材搬送方向の上流の１か所の計３か所に配置され、第１側板１１５ｄと第２側板１１５ｅを支持する。

こうして、第１側板１１５ｄと第２側板１１５ｅとを上記した３か所で支持することで、加圧機構（１１８Ａ、１１８Ｂ）による押圧に伴い第１側板１１５ｄと第２側板１１５ｅに撓みや捩れなどの変形が生じるのを抑制できる。即ち、フィルムガイド１０５が加圧機構（１１８Ａ、１１８Ｂ）による押圧力を受けても、第１側板１１５ｄ、第２側板１１５ｅの記録材搬送方向上流側の側板間距離と、下流側の側板間距離は略一定に維持される（図５においてＡ≒Ｂ）。また、定着フィルム１００の両端部に配置されている一対のフィルムガイド１０５に関し、それらの端部規制部１０５ａ（図４参照）が略平行な状態に維持される。

以上のことから、本実施形態では簡易な構成によって、定着フィルム１００と加圧ローラ１０１のアライメントを一定に保つことができる。即ち、作業者が定着フィルム１００や加圧ローラ１０１を配設し、定着フィルム１００と加圧ローラ１０１とを加圧させても、第１側板１１５ｄと第２側板１１５ｅとに変形が生じ難い。それ故、本実施形態では、第１側板１１５ｄと第２側板１１５ｅ間に従来のような底板を設けることなく、また側板の厚みを変形し難い厚みにせずとも、定着フィルム１００と加圧ローラ１０１のアライメントが一定に保たれる。また、作業者は定着フィルム１００や加圧ローラ１０１の配設作業を容易に行うことができる。そして、本実施形態の定着装置４０は昨今の装置の軽量化の要望に反することがない点、コストを抑制できる点などからも有利である。

＜第２実施形態＞
上述した第１実施形態の定着装置４０では、第３ステイ１１５ｃは定着ニップ部Ｎに対して記録材搬送方向上流側、且つ定着ニップ部Ｎに対して加圧方向下流側（加圧ローラ側）に配置されていたが（図２参照）、これに限らない。第３ステイ１１５ｃは定着ニップ部Ｎに対して記録材搬送方向下流側、且つ定着ニップ部Ｎに対して加圧方向下流側（加圧ローラ側）に配置されていてもよい。そのような第２実施形態の定着装置４０Ａを、図６に示す。なお、第２実施形態の定着装置４０Ａは、上述した第１実施形態の定着装置４０（図２参照）と比較して、第３ステイ１１５ｃの配置位置が異なるだけで、他の構成は同様である。

図６に示すように、第２実施形態の定着装置４０Ａでは第１実施形態と異なり、第３ステイ１１５ｃが定着ニップ部Ｎに対して記録材搬送方向下流側、且つ定着ニップ部Ｎに対して加圧方向下流側（加圧ローラ側）に配置されている。第３ステイ１１５ｃは第１実施形態と同様にして、幅方向の一端が第１側板１１５ｄに、幅方向の他端が第２側板１１５ｅにそれぞれ突き当てられて、幅方向からビス等により固定されている。

第２実施形態においても、第１側板１１５ｄと第２側板１１５ｅが３本のステイ（１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ）により、幅方向において間隔を空けて互いに対向するように支持されている。ただし、３本のステイ（１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ）は、定着フィルム１００側において記録材搬送方向の上下流の２か所と、加圧ローラ１０１側において記録材搬送方向の下流の１か所の計３か所で、第１側板１１５ｄと第２側板１１５ｅを支持する。第１側板１１５ｄと第２側板１１５ｅとを３点支持とすることで、上述した加圧機構（１１８Ａ、１１８Ｂ）による押圧に伴い第１側板１１５ｄと第２側板１１５ｅに撓みや捩れなどの変形が生じるのを抑制できる。したがって、簡易な構成によって、定着フィルム１００と加圧ローラ１０１のアライメントを一定に保つことができ、もって作業者は定着フィルム１００や加圧ローラ１０１の配設作業を容易に行える、という上述した第１実施形態と同様の効果が得られる。また、昨今の装置の軽量化の要望に反することがない点、コストを抑制できる点などからも有利である。

なお、上述した第１、第２の実施形態では、第３ステイ１１５ｃを１つだけ設けて、第１側板１１５ｄと第２側板１１５ｅとを３本のステイ（１１５ａ、１１５ｂ、１１５ｃ）により支持するものを示したが、これに限らない。例えば、第３ステイ１１５ｃは、加圧ローラ１０１側において記録材搬送方向の上下流の２か所に配置してもよい。即ち、第１側板１１５ｄと第２側板１１５ｅが、第１ステイ１１５ａ、第２ステイ１１５ｂ、２本の第３ステイ１１５ｃの計４本のステイにより支持されてもよい。

［定着カバー、加圧カバー、側板カバー］
ところで、上述した第１側板１１５ｄ、第２側板１１５ｅ、第１ステイ１１５ａ、第２ステイ１１５ｂ、第３ステイ１１５ｃにより形成される筐体１１５の場合、そのままでは外部の埃などが侵入し、定着フィルム１００や加圧ローラ１０１に付着する虞がある。定着フィルム１００や加圧ローラ１０１に埃などが付着すると、記録材Ｓへ適切にトナー像が定着され難くなるので好ましくない。

そこで、筐体１１５には、外部からの埃などの侵入を抑制するために、また作業者が定着フィルム１００や加圧ローラ１０１を交換しやすくするために、樹脂製の定着カバー、加圧カバー、側板カバーが着脱可能に設けられている。これら定着カバー、加圧カバー、側面カバーについて、図７乃至図９（ｂ）を用いて説明する。なお、図８乃至図９（ｂ）では、第１側板１１５ｄ側から幅方向に見た場合の定着装置４０を示した。また、図８は筐体１１５に加圧カバー１２６が装着された状態を示し、図９（ａ）は加圧カバー１２６の取り外し途中を示し、図９（ｂ）は加圧カバー１２６が筐体１１５から分離された状態を示す。

図７、図８に示すように、側板カバー１２８、１２９はそれぞれ第１側板１１５ｄ、第２側板１１５ｅに取り付けられている。側板カバー１２８、１２９は、第１側板１１５ｄ、第２側板１１５ｅをそれぞれ保護すると共に、定着フィルム１００や加圧ローラ１０１の両端側からの埃の侵入を抑制する。

定着カバー１２７は定着フィルム１００を保護すると共に、主に定着フィルム１００側（加圧方向上流側）からの埃などの侵入を抑制する。図８に示すように、定着カバー１２７には幅方向中央部及び両端部に爪部１２７ａが設けられており、これら爪部１２７ａが第１ステイ１１５ａに係合することにより、定着カバー１２７は筐体１１５に取り付けられる。本実施形態の場合、定着カバー１２７は、加圧方向（矢印Ｙ方向）から見て少なくとも定着フィルム１００及び加圧ローラ１０１を覆うように配設される。

他方、カバー部材としての加圧カバー１２６は加圧ローラ１０１を覆うようにして保護すると共に、主に加圧ローラ１０１側（加圧方向下流側）からの埃などの侵入を抑制する。加圧カバー１２６は、第１側板１１５ｄ、第２側板１１５ｅに対し、図８に示すように、加圧ローラ１０１の回転軸線方向に交差する装着方向（矢印Ｚ方向）にスライド移動して装着可能に設けられている。具体的に、加圧カバー１２６には幅方向に亘って係合爪１２６ａが形成され、この係合爪１２６ａが第３ステイ１１５ｃに幅方向に亘って形成された曲げ部１１５ｃ－２（被係合部）に係合することにより、加圧カバー１２６は筐体１１５に装着される。係合部としての係合爪１２６ａは、加圧カバー１２６において加圧ローラ１０１を覆い隠す覆い部１２６ｄから加圧ローラ１０１側（第二回転体側）に向けて立設されている。

また、本実施形態の場合、加圧カバー１２６は上記した係合爪１２６ａと覆い部１２６ｄの他に、当接部１２６ｃと規制部１２６ｂとを有している。当接部１２６ｃは、加圧方向（矢印Ｙ方向）において係合爪１２６ａが第３ステイ１１５ｃ（詳しくは曲げ部１１５ｃ－２）に係合可能な位置を決めるために、加圧方向の下流側から第１側板１１５ｄ、第２側板１１５ｅそれぞれに当接する。規制部１２６ｂは、係合爪１２６ａの係合が解除された位置で第１側板１１５ｄ、第２側板１１５ｅに突き当たり、係合爪１２６ａが加圧ローラ１０１に接触しないように装着方向（矢印Ｚ方向）と反対方向（矢印Ｘ方向）へのスライド移動を規制する。

即ち、作業者は加圧ローラ１０１を交換する場合、加圧カバー１２６を筐体１１５に対し着脱する必要がある。従来の底板（ベース板）に側板が立設された筐体の場合、底板によって加圧ローラ１０１が保護されているため、加圧カバー１２６の着脱の際に、加圧カバー１２６が接触して加圧ローラ１０１の表面を傷つける虞がなかった。これに対し、上述した第１側板１１５ｄ、第２側板１１５ｅ、第１ステイ１１５ａ、第２ステイ１１５ｂ、第３ステイ１１５ｃにより形成される筐体１１５の場合、底板がない。それ故、加圧カバー１２６の一部が加圧ローラ１０１に接触して加圧ローラ１０１を傷つける虞がある。

そこで、本実施形態では、加圧カバー１２６に形成された当接部１２６ｃと規制部１２６ｂとにより、加圧カバー１２６の着脱の際に、加圧カバー１２６が加圧ローラ１０１に接触しないようにしている。以下、この点について、図９（ａ）及び図９（ｂ）を用いて説明する。

図９（ａ）に示すように、加圧カバー１２６は装着方向（矢印Ｚ方向）と反対方向（矢印Ｘ方向）へスライド移動されると、係合爪１２６ａが第３ステイ１１５ｃの曲げ部１１５ｃ－２（被係合部）から外れ、係合が解除される。その際に、加圧カバー１２６は、係合爪１２６ａの係合が解除されるまで、当接部１２６ｃが第１側板１１５ｄの被当接部１１５ｄ－３（また第２側板１１５ｅの被当接部１１５ｅ－３）に当接されながらスライド移動される。そして、係合爪１２６ａの係合が解除された位置で、加圧カバー１２６の規制部１２６ｂが第１側板１１５ｄの突起部１１５ｄ－４に突き当たる。これにより、加圧カバー１２６の装着方向（矢印Ｚ方向）と反対方向へのスライド移動が規制される。その後、図９（ｂ）に示すように、加圧カバー１２６が加圧方向（矢印Ｙ方向）へ移動されることにより、加圧カバー１２６は筐体１１５から分離される。なお、加圧カバー１２６を筐体１１５に装着するには、上記と逆の手順で取り付ける。

なお、筐体１１５には上記した加圧カバー１２６、定着カバー１２７、側板カバー１２８、１２９の他に、図８に示すように、樹脂製の入口ガイド１２２、第１分離ガイド１２５、第２分離ガイド１２３が取り付けられていてもよい。入口ガイド１２２は第３ステイ１１５ｃに支持され、記録材Ｓを定着ニップ部Ｎへ案内する。第１分離ガイド１２５は第２ステイ１１５ｂに支持され、定着ニップ部Ｎを通過した記録材Ｓを定着フィルム１００から分離させ、第２分離ガイド１２３と共に回転して記録材Ｓを搬送する。第２分離ガイド１２３は両端部の軸部（不図示）が第１側板１１５ｄ、第２側板１１５ｅに回転支持されている。このように、本実施形態では、入口ガイド１２２、第１分離ガイド１２５、第２分離ガイド１２３、加圧カバー１２６、定着カバー１２７、側板カバー１２８、１２９が、筐体１１５に取り付けられる。

以上のように、本実施形態では、加圧カバー１２６を着脱する際に、筐体１１５に対する加圧カバー１２６の移動を、加圧カバー１２６に形成した当接部１２６ｃと規制部１２６ｂとにより規制できるようにしている。こうすることで、加圧カバー１２６と加圧ローラ１０１とを接触させずに、筐体１１５に加圧カバー１２６を着脱することができるようになる。

また、本実施形態では、上述したように、加圧機構（１１８Ａ、１１８Ｂ）による押圧に伴い第１側板１１５ｄと第２側板１１５ｅに撓みや捩れなどの変形が生じるのを抑制することで、側板間の距離を一定に維持し得るようにしている。それ故、上記した入口ガイド１２２、第１分離ガイド１２５、第２分離ガイド１２３、加圧カバー１２６、定着カバー１２７、側板カバー１２８、１２９は、加圧機構（１１８Ａ、１１８Ｂ）による押圧に伴い変形を生じさせる力が加わり難い。したがって、肉厚が薄い樹脂製の入口ガイド１２２、第１分離ガイド１２５、第２分離ガイド１２３、加圧カバー１２６、定着カバー１２７、側板カバー１２８、１２９を用いることが可能であり、その結果としてコストを抑制することができる。

＜他の実施形態＞
なお、上述の図６に示した実施形態の場合には、上述した図８の場合と異なり、加圧カバーを搬送方向と反対側からスライド移動させることにより、係合部を第３ステイの被係合部に係合させ、加圧カバーを筐体１１５に装着できるようにする。ただし、その場合には、加圧カバーの係合部や第３ステイの被係合部が図８に示した記録材搬送方向上流側でなく下流側に設けられる。

なお、上述した各実施形態は、定着フィルム１００の代わりにローラ状の定着ローラを用いた構成にも適用可能である。また、定着フィルム１００を加熱する構成に限らず、加圧ローラ１０１の代わりにフィルム状の加圧フィルムを用い、この加圧フィルムを加熱ヒータなどにより加熱する構成にも適用可能である。

４０（４０Ａ）…定着装置、１００…第１回転体（定着フィルム）、１０１…第２回転体（加圧ローラ）、１０２…加熱手段（加熱ヒータ）、１０５…第１支持部材（フィルムガイド）、１１２…揺動部材（加圧レバー）、１１３…付勢部材（加圧バネ）、１１５ａ…第１ステイ部材（第１ステイ）、１１５ｂ…第２ステイ部材（第２ステイ）、１１５ｃ…第３ステイ部材（第３ステイ）、１１５ｃ－２…被係合部（曲げ部）、１１５ｄ…側板（第１側板）、１１５ｄ－２…側面部、１１５ｅ…側板（第２側板）、１１６…第２支持部材（軸受）、１１８Ａ（１１８Ｂ）…加圧手段（加圧機構）、１２６…カバー部材（加圧カバー）、１２６ａ…係合部（係合爪）、１２６ｂ…規制部、１２６ｃ…当接部、１２６ｄ…覆い部、１１５１…保持部、Ｎ…定着ニップ部、Ｓ…記録材

Claims (14)

1. 記録材に形成されたトナー像を記録材に定着する定着装置であって、
   第１回転体と、
   前記第１回転体を加熱する加熱手段と、
   前記第１回転体の外周面に当接して、記録材を挟持搬送しつつ熱及び圧力を加えてトナー像を定着させる定着ニップ部を形成する第２回転体と、
   記録材の搬送方向に交差する幅方向に間隔を空けて配設された一対の金属製の側板であって、前記第２回転体を前記幅方向の両端部で回転可能に保持し、且つ、前記第１回転体を前記第２回転体に向けて移動可能に保持する一対の側板と、
   前記一対の側板に固定されて前記一対の側板を支持する金属製の第１ステイ部材と第２ステイ部材と第３ステイ部材と、を備え、
   前記第１ステイ部材は、前記第１回転体から前記第２回転体に向かう方向において前記定着ニップ部よりも上流側、且つ、前記搬送方向において前記定着ニップ部の中心よりも上流側に配置され、
   前記第２ステイ部材は、前記第１回転体から前記第２回転体に向かう方向において前記定着ニップ部よりも上流側、且つ、前記搬送方向において前記定着ニップ部の中心よりも下流側に配置され、
   前記第３ステイ部材は、前記第１回転体から前記第２回転体に向かう方向において前記定着ニップ部よりも下流側、且つ、前記搬送方向において前記定着ニップ部の中心よりも上流側及び下流側の少なくともいずれかに配置され、
   前記第２回転体を、前記第２回転体から前記第１回転体に向かう方向に見たときに、前記第２回転体の少なくとも一部が前記第３ステイ部材と重なり合わない、
   ことを特徴とする定着装置。
2. 前記第３ステイ部材は、前記第１回転体から前記第２回転体に向かう方向において前記定着ニップ部よりも下流側、且つ、前記搬送方向において前記定着ニップ部の中心よりも上流側に配置されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記第１ステイ部材と前記第２ステイ部材と前記第３ステイ部材の少なくとも１つは、折り曲げ部を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
4. 前記一対の側板は、前記第２回転体を保持するために互いに対向する保持部を有し、
   前記第１ステイ部材及び前記第２ステイ部材のうちの一方と前記第３ステイ部材は、前記幅方向から見て前記保持部に重なり合うように配置されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
5. 前記第１回転体から前記第２回転体に向かう方向において前記第２回転体を挟み前記第１回転体の反対側に配置され、前記第２回転体の回転軸線方向に交差する装着方向にスライド移動して装着可能に前記一対の側板に設けられたカバー部材を備え、
   前記カバー部材は、前記第２回転体を覆い隠す覆い部と、前記覆い部から前記第２回転体側に向けて立設され、前記第３ステイ部材に係合可能な係合部と、前記第１回転体から前記第２回転体に向かう方向の下流側から前記一対の側板に当接して、前記係合部が前記第３ステイ部材に係合可能な位置を決める当接部と、前記第２回転体に当接しないように、前記係合部の前記装着方向と反対方向への移動を規制する規制部と、を有する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
6. 前記係合部は、前記カバー部材の前記幅方向に亘って形成され、
   前記係合部と前記幅方向に亘って係合される被係合部が、前記第３ステイ部材に形成されている、
   ことを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
7. 前記第１ステイ部材、前記第２ステイ部材及び前記第３ステイ部材は、前記幅方向において交わらないように前記側板に固定されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
8. 前記一対の側板に設けられ、前記第１回転体を、前記第１回転体から前記第２回転体に向かう方向に移動させ、前記第１回転体を前記第２回転体に加圧させる加圧手段を備え、
   前記第１ステイ部材、前記第２ステイ部材及び前記第３ステイ部材は、前記第１回転体から前記第２回転体に向かう方向において、前記加圧手段の下流側に配置されていない、
   ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
9. 前記第１ステイ部材、前記第２ステイ部材、前記第３ステイ部材のそれぞれを前記一対の側板に固定する固定部材を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
10. 前記固定部材は、ねじであり、
    前記第１ステイ部材、前記第２ステイ部材、前記第３ステイ部材及び前記一対の側板には、前記ねじが貫通する孔がそれぞれ設けられ、
    前記第１ステイ部材、前記第２ステイ部材、前記第３ステイ部材は、前記孔に前記ねじを貫通させることにより前記一対の側板に固定される、
    ことを特徴とする請求項９に記載の定着装置。
11. 前記第１回転体から前記第２回転体に向かう方向において、前記第２回転体を挟んで前記第１回転体とは反対側に配置されたカバー部材を備え、
    前記カバー部材は、前記第３ステイ部材と係合可能である、
    ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
12. 前記カバー部材は、樹脂で形成されている、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の定着装置。
13. 前記第１ステイ部材、前記第２ステイ部材、前記第３ステイ部材は、金属で形成されている、
    ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
14. 前記第１回転体から前記第２回転体に向かう方向において、前記第２回転体の下流側は開口している、
    ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。

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