JP2000250353A

JP2000250353A - 定着装置

Info

Publication number: JP2000250353A
Application number: JP11055268A
Authority: JP
Inventors: Eiji Okabayashi; 英二岡林
Original assignee: Minolta Co Ltd
Current assignee: Minolta Co Ltd
Priority date: 1999-03-03
Filing date: 1999-03-03
Publication date: 2000-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】複数の定着ローラを定着所定対象の違いに応
じて使い分けるのに通紙経路を１つにできるようにす
る。【解決手段】不動な定着ローラ１、この不動な定着ロ
ーラ１の一方側に配置された種類の違う複数の可動な定
着ローラ２、３・・、これら複数の可動な定着ローラ
２、３・・の必要に応じ選択されるものを不動な定着ロ
ーラ１の前記一方側への接触位置に移動させて双方間で
定着処理できるようにするローラ移動手段４を備え、ロ
ーラ移動手段４の移動により、選択されたものが不動な
定着ローラ１の一方側への接触位置に移動されるように
することで、上記の目的を達成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は定着装置に関し、例
えば定着条件が異なる場合がある画像形成に好適な定着
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、主として黒色のモノクロ画像を形
成する電子写真装置の定着装置は、構造が簡単で低コス
トであることから、金属製の基体の表面にテフロン層を
設けたいわゆるハードローラを定着ローラとして用いて
いる。しかし、複数種類のカラートナーを用いてカラー
画像を形成する電子写真装置の定着装置では、ハードロ
ーラ方式はトナー特性との相性や画質の面で満足できな
いのでほとんど用いられず、シリコンあるいはフッ素系
のゴムを表面層とするいわゆるソフトローラを用いるの
が主流になっている。

【０００３】カラー画像の定着処理では、異色のトナー
層が３層程度重なっていて、これを十分に溶融させて合
成する必要がある。そうでないと十分に発色しない。ま
た、トナー層が厚いため表層から画像担持用紙との界面
までの伝熱に時間が掛かる。

【０００４】また、シャープメルトなトナーを用いるた
め高温では離型できない。これらの理由でカラー画像を
定着処置対象とする定着装置は加熱時間を十分にとる必
要がある。通紙速度を落とさずに加熱時間を十分にとる
には定着ローラのニップ幅を大きくする必要があり、そ
れには定着ローラの大型化、ゴム層の厚肉化、高圧化な
どが考えられる。しかし、電子写真装置全体の大きさや
ウォーミングアップ時間の制限とのバランスを保ちつつ
ニップ時間を稼ぐようにしている。

【０００５】このソフトローラは価格的に高価になり、
かつ寿命も短い。従って、モノクロ画像を定着処理対象
とする定着装置と比較すると、イニシャルコスト、ラン
ニングコストのいずれも高くなる。

【０００６】特に、電子写真装置を用いた画像形成装置
が、モノクロ画像形成モードと、カラー画像形成モード
とを有していると、モノクロ画像形成モードでもソフト
ローラが用いられて徒に消耗するので、モノクロ画像形
成モードでの作像頻度が高い場合に、モノクロ画像形成
モード専用の作像装置に比較してデメリットが大きくな
ってしまう。

【０００７】特許第２７９５７７号公報、特許第２７９
５５７８号公報は、中央の定着ローラがそれの上下に配
したソフトローラとハードローラとに切り替え接触でき
るようにし、モノクロ画像形成モードでは中央ローラを
ハードローラに接触させて双方間のニップ部で定着処理
をし、カラー画像形成モードでは中央ローラをソフトロ
ーラに接触させて双方間のニップ部で定着処理をするこ
とにより、ソフトローラが徒に消耗されないようにする
技術を開示している。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記特許公報
に開示の技術では、カラー画像形成モードとモノクロ画
像形成モードで、定着装置に突入する用紙の通紙経路が
２通りになる。このため、通紙経路を２つの位置に切り
替えたり、２つの通紙経路を形成しておいて選択使用す
る必要がある。このため、定着装置を備える画像形成機
器の構造が複雑かつ大型になり、コスト上昇の原因にも
なる。また、通紙経路を切り替えて用紙の向きを強制的
に変えると、用紙上に転写され担持している未定着のト
ナーが用紙ガイドなどに触れて画像が乱れたり、あるい
は通紙ガイドなどまわりを汚したりしやすくなる問題も
ある。

【０００９】本発明の目的は、複数の定着ローラを定着
所定対象の違いに応じて使い分けるのに通紙経路を１つ
にできる定着装置を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明の定着装置は、不動な定着ローラ
と、この不動な定着ローラの一方側に配置された種類の
違う複数の可動な定着ローラと、これら複数の可動な定
着ローラの必要に応じ選択されるものを前記不動な定着
ローラの前記一方側への接触位置に移動させて双方間で
定着処理できるようにするローラ移動手段と、を備えた
ことを１つの特徴としている。

【００１１】これにより、複数の可動な定着ローラは不
動な定着ローラの一方側にあって、移動手段の移動によ
り、選択されたものが不動な定着ローラの一方側への接
触位置に移動されて、どの可動な定着ローラが選択され
ても不動な定着ローラの一方側に双方のニップ部が常に
できるので、定着処理のための通紙経路は定着ローラの
一方側に位置する１つでよくなり、簡単かつ小型な構造
で安価な定着装置にて、定着処理対象の種類の違いに対
応し可動な定着ローラを使い分けられる。

【００１２】しかも、複数の可動な定着ローラは、その
選択に応じて、不動な定着ローラの一方側のほぼ同じ角
度からの接触位置に移動されるようにすると、どの可動
な定着ローラを選択使用する場合でもニップ部の位置は
一定し、定着処理対象を担持している用紙類の通紙がさ
らに安定する。

【００１３】ローラ移動手段は、１つの移動部材に複数
の可動な定着ローラを支持し、１つの移動部材の移動に
よって選択された可動な定着ローラが不動な定着ローラ
と接触するように複数の可動な定着ローラの位置を切り
替えるものとすることができる。それには、移動部材
は、複数の可動な定着ローラの回転軸から離れた位置に
ある回動軸のまわりに回動して前記位置の切り替えを行
ってもよいし、複数の可動な定着ローラが並ぶ方向にス
ライドして前記位置の切り替えを行ってもよく、これら
の方法では２つ以上の定着ローラの切り替え使用が行え
る。また、移動部材は揺動して前記位置の切り替えを行
ってもよい。さらに、移動部材は支持した複数の可動な
定着ローラの間に位置する回転軸まわりの回動によって
前記位置の切り替えを行ってもよく、この場合も２つ以
上の定着ローラの切り替え使用が行える。

【００１４】不動な定着ローラはソフトローラ、可動な
定着ローラの少なくとも１つはソフトローラ、少なくと
も１つはハードローラであると、上記したようにソフト
ローラをカラー画像形成モードに用い、ハードローラを
モノクロ画像形成モードに用いて有効である。

【００１５】可動な定着ローラのローラ径は、ハードロ
ーラの方が小さくなるようにすることにより、ソフトロ
ーラをカラー画像のトナーの定着に十分な大きさおよび
構造のものとしながらハードローラの径をそれよりも小
さくして装置が徒に大きくなるのを防止することができ
る。

【００１６】可動な定着ローラの不動な定着ローラとの
接触で作られるニップ幅は、ハードローラの方が小さく
することにより、ソフトローラをカラー画像のトナーの
定着に十分なニップ幅が得られる構造のものとしながら
ハードローラが作るニップ幅をそれよりも小さくして定
着ローラの寿命が徒に低下するのを防止することができ
る。

【００１７】可動な定着ローラの表面温度は、ハードロ
ーラの方が高くなるようにして、小型ハードトーラによ
る小さいニップで幅でも定着可能とる。

【００１８】可動な定着ローラは、不動な定着ローラと
接触しない間も、定着温度に保たれているようにして、
選択使用される可動な定着ローラがいつ切り替わって
も、ウォーミングアップなしに即時定着処理できる。

【００１９】可動な定着ローラと不動な定着ローラと
は、定着処理対象の形成動作中以外は接触を解除される
ようにして、疲労や永久歪みを生じやすいハードローラ
などを含め、定着ローラが無駄に圧接されることによっ
て徒に寿命が低下するのを防止することができる。

【００２０】本発明のそれ以上の目的および特徴は、以
下の詳細な説明および図面によって明らかになる。本発
明の各特徴は、可能な限りにおいてそれ単独で、あるい
は種々な組み合わせで複合してもちいることができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て実施例とともに図を参照しながら詳細に説明し、本発
明の理解に供する。

【００２２】本実施の形態はモノクロ画像形成モードと
カラー画像形成モードとで、ハードローラとソフトロー
ラとを切り替え使用して、高価なソフトローラの寿命が
徒に低下しないようにした場合の一例である。しかし、
本発明はこれに限られることはなく、定着処理対象の種
類の違いに応じて複数の異なる種類の定着ローラを選択
使用する定着装置全般に適用して有効である。

【００２３】本実施の形態は図１〜図６に示すように、
定位置で回転駆動される不動な定着ローラ１と、この不
動な定着ローラ１の一方側、例えば図の実施例のように
上側に配置された種類の違う複数の可動な定着ローラ
２、３・・と、これら複数の可動な定着ローラ２、３・
・の必要に応じ選択されるものを前記不動な定着ローラ
１の前記一方側への接触位置に移動させて双方間で定着
処理できるようにするローラ移動手段４とを備えてい
る。特に、複数の可動な定着ローラ２、３・・が不動な
定着ローラ１の一方側に接触する位置は図に示す実施例
のようにほぼ同じ角度から接触する位置とするのが好適
である。もっとも、その接触位置は不動な定着ローラ１
のまわりのどの位置でもよく、定着処理対象であるトナ
ー５を担持した用紙類６を通紙する通紙経路７の設計向
きに応じて設定すればよい。なお、定着処理対象とする
トナー５は粉体でも液体でも双方が混合したものでもよ
い。また、トナー以外の印字材料であってもよい。

【００２４】ローラ移動手段４はまた、図１〜図６に示
す本実施の形態のように１つの移動部材１１に複数の可
動な定着ローラ２、３・・を支持し、１つの移動部材１
１の移動によって可動な定着ローラ２、３・・の選択さ
れたものが不動な定着ローラ１と接触するように複数の
可動な定着ローラ２、３・・の位置を切り替えることが
できる。

【００２５】図１、図２に示す第１の実施例では、１つ
の移動部材１１は複数の可動な定着ローラ２、３・・の
回転軸２ａ、３ａ・・から離れた位置にある回動軸１１
ａのまわりに、可動な定着ローラ２、３の数と配列位置
に応じた図１の位置と図２の位置とのように２以上の位
置に回動して前記位置の切り替えを行うようにしてあ
る。不動な定着ローラ１の用紙排出側には分離爪１２が
設けられ、可動な定着ローラ２、３・・の用紙排出側の
まわりに設けられる分離爪１３、１４・・は移動部材１
１に取り付けて可動な定着ローラ２、３・・と一体に移
動され、所定の位置関係を保ちやすくしてある。

【００２６】図３、図４に示す第２の実施例では、１つ
の移動部材１１は複数の可動な定着ローラ２、３・・が
並ぶ方向にガイドレール１５などの案内によりスライド
して前記位置の切り替えを行うようにしてある。

【００２７】図５に示す第３の実施例では、１つの移動
部材１１は、図５に示す実線位置と仮想線位置との間で
揺動して前記位置の切り替えを行うようにしてある。例
えば移動部材１１上の回転軸２ａ、３ａの中間位置に設
けた操作ピン１１ｂを実線位置と仮想線位置とに移動さ
せることにより、移動部材１１が可動な定着ローラ２、
３の回転軸２ａ、３ａを固定部材に設けたＶ型のガイド
溝１６によって案内されて、実線位置と仮想線位置との
間で揺動して不動な定着ローラ１に接触する可動な定着
ローラ２、３を選択に応じて切り替えられるようにして
あり、操作ピン１１ｂと固定点１８との間に働かせたば
ね１７によりどちらの切り替え位置も支点位置の両側へ
の振り分けによって安定させるようにしてある。ガイド
溝１６は楕円曲線や円弧でもよく円弧の場合の移動部材
１１の揺動は仮想回転軸まわりの動きになり、第１の実
施例の場合と実質的に変わらないものとなる。なお、ガ
イド溝１６は左右非対称にしてもよい。

【００２８】図６に示す第４の実施例では、１つの移動
部材１１は、支持した複数の可動な定着ローラ２、３の
間に位置する回転軸１９まわりの回動によって前記位置
の切り替えを行っている。

【００２９】図１〜図６に示す本実施の形態のように、
複数の可動な定着ローラ２、３・・は不動な定着ローラ
１の一方側にあって、ローラ移動手段４の移動により、
選択されたものが不動な定着ローラ１の一方側への接触
位置に移動されるので、可動な定着ローラ２、３・・の
どれが選択された場合も不動な定着ローラ１の一方側に
双方のニップ部２１が常にできるので、定着処理のため
の通紙経路７は不動な定着ローラ１の一方側に位置する
１つでよくなり、簡単かつ小型な構造で安価な定着装置
にて、定着処理対象の種類の違いに対応し可動な定着ロ
ーラを使い分けられる。従って、通紙経路７を複数設け
たり、位置を切り替えたりする必要がなく構造が簡単に
なるし、通紙経路７を切り替えたり複数設けて選択使用
するのに用紙類６を強制的に案内するのに未定着のトナ
ー５が通紙ガイド２０などに触れて画像が乱れたり、通
紙ガイド２０やまわりを汚したりするようなことを防止
することができる。しかも、図１〜図６に示す本実施の
形態のように、複数の可動な定着ローラ２、３・・は、
その選択に応じて、不動な定着ローラ１の一方側のほぼ
同じ角度からの接触位置に移動されるので、可動な定着
ローラ２、３・・のどれを選択使用する場合でもニップ
部２１の位置は不動な定着ローラ１のまわりで一定し、
定着処理対象を担持している用紙類６の通紙がさらに安
定する。

【００３０】また、ローラ移動手段４が、１つの移動部
材１１に複数の可動な定着ローラ２、３・・を支持し、
１つの移動部材１１の移動によって選択された可動な定
着ローラ２、３・・が不動な定着ローラ１と上記したよ
うに接触させるのに、移動部材１１が図１、図２に示す
第１の実施例のように回動軸１１ａのまわりに回動して
前記位置の切り替えを行ったり、図３、図４に示す第２
の実施例のように可動な定着ローラ２、３・・が並ぶ方
向にスライドして前記位置の切り替えを行ったり、図６
に示す第４の実施例のように、支持した複数の可動な定
着ローラ２、３・・の間に位置する回転軸１９まわりの
回動によって前記位置の切り替えを行ったりすると、２
個以上の可動な定着ローラ２、３・・を１つの移動部材
１１で支持して切り替え使用するのに好都合である。ま
た、図１、図２の第１の実施例〜図６の第４の実施例ま
でのいずれも、可動な定着ローラ２、３・・の選択され
ないものは不動な定着ローラ１から離間しているので、
不使用時の圧接が自然解除される利点がある。しかし、
この不使用時の圧接解除はどのように行ってもよい。図
１、図２の第１の実施例、図５に示す第３の実施例、図
６に示す第４の実施例のそれぞれでは、可動な定着ロー
ラ２、３・・の選択されないものが通紙経路７から遠ざ
かる設計であることよって、用紙類６の通紙の妨げにな
りにくい利点がある。

【００３１】本実施の形態および図に示す各実施例にお
いて、不動な定着ローラ１はソフトローラ、可動な定着
ローラ２、３・・の少なくとも１つはソフトローラ、少
なくとも１つはハードローラにすると、上記したように
ソフトローラとした可動な定着ローラ２をカラー画像形
成モードに用い、ハードローラとした可動な定着ローラ
３をモノクロ画像形成モードに用いて有効である。ソフ
トローラである不動な定着ローラ１と可動な定着ローラ
２とは表面層１ｂ、２ｂをシリコンやフッ素系のゴム製
としてあり、ハードローラである可動な定着ローラ３は
表面に離型性向上のためにテフロン層を設けたものとす
る。

【００３２】可動な定着ローラ２、３・・のローラ径
は、図１、図２の第１の実施例、図３、図４の実施例の
ように、ハードローラである定着ローラ３の方が小さく
なるようにすることにより、ソフトローラである定着ロ
ーラ２をカラー画像のトナーの定着に十分な大きさおよ
び構造のものとしながらハードローラの径をそれよりも
小さくして装置が徒に大きくなるのを防止することがで
きる。

【００３３】また、特に図示しないが、可動な定着ロー
ラ２、３・・の不動な定着ローラ１との接触で作られる
ニップ部２１の幅は、ハードローラである定着ローラ３
の方が小さくすることにより、小型ハードローラによる
小さなニップ幅でも定着可能とする。

【００３４】さらに、可動な定着ローラ２、３・・の表
面温度は、ハードローラである定着ローラ３の方が高く
なるようにして、ソフトローラをカラー画像のトナーの
定着に十分な定着温度が得られる構造のものとしながら
ハードローラの表面温度をそれよりも低くして定着ロー
ラの寿命が徒に低下したりエネルギーの消費が高くなる
のを防止することができる。

【００３５】また、可動な定着ローラ２、３・・は、不
動な定着ローラ１と接触しない間も、定着温度に保たれ
ているようにして、選択使用される可動な定着ローラ
２、３・・がいつ切り替わっても、ウォーミングアップ
なしに即時定着処理できる。

【００３６】また、可動な定着ローラ２、３・・と不動
な定着ローラ１とは、図１〜図６に示す本実施の形態の
ように定着処理対象の形成動作中以外は接触を解除され
るようにして、疲労や永久歪みを生じやすいハードロー
ラなどを含め、定着ローラが無駄に圧接されることによ
って徒に寿命が低下するのを防止することができる。

【００３７】

【発明の効果】本発明によれば、上記の説明から明らか
なように、複数の可動な定着ローラが不動な定着ローラ
の一方側で、選択されたものが不動な定着ローラの一方
側への接触位置に移動されて、どの可動な定着ローラが
選択されても不動な定着ローラの一方側に双方のニップ
部が常にでき、定着処理のための通紙経路は定着ローラ
の一方側に位置する１つでよくなり、簡単かつ小型な構
造で安価な定着装置にて、定着処理対象の種類の違いに
対応し可動な定着ローラを使い分けられる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る第１の実施例を示す
可動な定着ローラのソフトローラの選択使用状態を示す
側面図である。

【図２】図１の第１の実施例の可動な定着ローラのハー
ドローラの選択使用状態を示す側面図である。

【図３】本発明の実施の形態に係る第２の実施例を示す
可動な定着ローラのソフトローラの使用状態を示す側面
図である。

【図４】図３の第２の実施例の可動な定着ローラのハー
ドローラの選択使用状態を示す側面図である。

【図５】本発明の実施の形態に係る第３の実施例を示す
可動な定着ローラの切り替え使用状態を示す側面図であ
る。

【図６】本発明の実施の形態に係る第４の実施例を示す
可動な定着ローラの切り替え使用状態を示す側面図であ
る。

【符号の説明】

１不動な定着ローラ２、３可動な定着ローラ２ａ、３ａ、１１ａ、１９回転軸４ローラ移動手段５トナー６用紙類７通紙経路１１移動部材１５ガイドレール１６ガイド溝２１ニップ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】不動な定着ローラと、この不動な定着ローラの一方側に配置された種類の違う
複数の可動な定着ローラと、これら複数の可動な定着ローラの必要に応じ選択される
ものを前記不動な定着ローラの前記一方側への接触位置
に移動させて双方間で定着処理できるようにするローラ
移動手段と、を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】不動な定着ローラと、この不動な定着ローラの一方側に配置された種類の違う
複数の可動な定着ローラと、これら複数の可動な定着ローラの必要に応じ選択される
ものを前記不動な定着ローラの前記一方側のほぼ同じ角
度からの接触位置に移動させて双方間で定着処理できる
ようにするローラ移動手段と、を備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項３】ローラ移動手段は、１つの移動部材に複
数の可動な定着ローラを支持し、１つの移動部材の移動
によって選択された可動な定着ローラが不動な定着ロー
ラと接触するように複数の可動な定着ローラの位置を切
り替える請求項１、２のいずれか一項に記載の定着装
置。
【請求項４】移動部材は複数の可動な定着ローラの回
転軸から離れた位置にある回動軸のまわりに回動して前
記位置の切り替えを行う請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】移動部材は複数の可動な定着ローラが並
ぶ方向にスライドして前記位置の切り替えを行う請求項
３に記載の定着装置。
【請求項６】移動部材は揺動して前記位置の切り替え
を行う請求項３に記載の定着装置。
【請求項７】移動部材は支持した複数の可動な定着ロ
ーラの間に位置する回転軸まわりの回動によって前記位
置の切り替えを行う請求項３に記載の定着装置。
【請求項８】不動な定着ローラはソフトローラ、可動
な定着ローラの少なくとも１つはソフトローラ、少なく
とも１つはハードローラである請求項１〜７のいずれか
一項に記載の定着装置。
【請求項９】可動な定着ローラのローラ径は、ハード
ローラの方が小さい請求項８に記載の定着装置。
【請求項１０】可動な定着ローラの不動な定着ローラ
との接触で作られるニップ幅は、ハードローラの方が小
さい請求項８、９のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項１１】可動な定着ローラの表面温度は、ハー
ドローラの方が高い請求項８〜１０のいずれか一項に記
載の定着装置。
【請求項１２】可動な定着ローラは、不動な定着ロー
ラと接触しない間も、定着温度に保たれている請求項１
〜１１のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項１３】可動な定着ローラと不動な定着ローラ
とは、定着処理対象の形成動作中以外は接触を解除され
ている請求項１〜１２のいずれか一項に記載の定着装
置。
【請求項１４】可動な定着ローラは、定着処理対象が
モノクロ画像であるときハードローラが選択され、定着
処理対象がカラー画像であるときソフトローラが選択さ
れる請求項１〜１３のいずれか一項に記載の定着装置。