JP2003270978A

JP2003270978A - 定着装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JP2003270978A
Application number: JP2002075453A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fuma; 宏史夫馬
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2002-03-19
Filing date: 2002-03-19
Publication date: 2003-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】トナー画像の定着不良を防止し、また記録材の
詰まり処理作業を短時間に、かつ容易に行なうことが可
能である。【解決手段】加圧ローラ２４１，２４２の間で記録材Ｐ
を圧着搬送し、記録材Ｐ上のトナー画像を定着する定着
装置２４、または加圧ローラ２４１，２４２の間で、定
着ベルトと記録材Ｐを圧着搬送し、記録材Ｐ上のトナー
画像を定着する定着装置であって、加圧ローラ２４２の
回転により移動するスペーサ２４６により、加圧ローラ
２４２の圧着が解除される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、定着装置及び定
着装置を備える電子写真複写機、プリンタ、ファクシミ
リ、これらの複数の機能を有する複合機や印刷機等の画
像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】このような定着装置には、加圧ローラの
間で記録材を圧着搬送し、記録材上のトナー画像を定着
し、また加圧ローラの間で、定着ベルトと記録材を圧着
搬送し、記録材上のトナー画像を定着するものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このような定着装置で
は、記録材が順次連続的に搬送されて記録材上のトナー
画像の定着が行なわれるが、搬送される記録材の間で
は、加圧ローラ同士が直接接着し、また加圧ローラと定
着ベルトとが直接接着し、加熱側から非加熱側ヘ熱流出
するため、熱効率が低下する。この熱効率の低下で、ト
ナー画像の定着不良が生じる。

【０００４】また、加圧ローラの間で記録材が詰まった
り、また加圧ローラと定着ベルトとの間で記録材が詰ま
ることがあると、圧着を解除して記録材の取り出しを行
なっているが、この記録材の詰まり発生時の圧着手段解
除距離を大きくすると、圧着解除動作に時問がかかり、
小さくすると記録材の詰まり処理作業がしにくくなる。

【０００５】この発明は、かかる実情に鑑みてなされた
もので、トナー画像の定着不良を防止し、また記録材の
詰まり処理作業を短時間に、かつ容易に行なうことが可
能な定着装置及び画像形成装置を提供することを目的と
している。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決し、かつ
目的を達成するために、この発明は、以下のように構成
した。

【０００７】請求項１に記載の発明は、加圧ローラの間
で記録材を圧着搬送し、前記記録材上のトナー画像を定
着する定着装置であって、前記加圧ローラの回転により
移動するスペーサにより、前記加圧ローラの圧着が解除
されることを特徴とする定着装置である。

【０００８】この請求項１に記載の発明によれば、搬送
される記録材間ごとに、加圧ローラの圧着が解除され、
加熱側から非加熱側ヘ熱流出することを軽減でき、熱効
率の低下を抑えることで、トナー画像の定着性が向上す
る。

【０００９】また、通常の解除機構では追従が困難なの
に対し、加圧ローラの回転により移動するスペーサによ
る簡易な機構で追従性の向上を図ることができる。ま
た、ローラ変形防止などのための非画像形成動作時圧着
解除も、簡易な構成で可能となる。

【００１０】請求項２に記載の発明は、加圧ローラの間
で、定着ベルトと記録材を圧着搬送し、前記記録材上の
トナー画像を定着する定着装置であって、前記加圧ロー
ラの回転により移動するスペーサにより、前記加圧ロー
ラの圧着が解除されることを特徴とする定着装置であ
る。

【００１１】この請求項２に記載の発明によれば、搬送
される記録材間ごとに、加圧ローラの圧着が解除され、
定着ベルトの加熱側から加圧ローラの非加熱側ヘ熱流出
することを軽減でき、熱効率の低下を抑えることで、ト
ナー画像の定着性が向上する。

【００１２】また、通常の解除機構では追従が困難なの
に対し、加圧ローラの回転により移動するスペーサによ
る簡易な機構で追従性の向上を図ることができる。ま
た、ローラ変形防止などのための非画像形成動作時圧着
解除も、簡易な構成で可能となる。

【００１３】請求項３に記載の発明は、前記スペーサが
前記加圧ローラのうちいずれか１本の加圧ローラの軸の
周りを回転移動することを特徴とする請求項１または請
求項２に記載の定着装置である。

【００１４】この請求項３に記載の発明によれば、スペ
ーサが加圧ローラの軸の周りを回転移動し、簡単な構造
で圧着を解除することができる。

【００１５】請求項４に記載の発明は、前記スペーサに
より、所定の間隔で前記加圧ローラ間に前記記録材が送
り込まれる画像形成動作中の、前記記録材と前記記録材
の間で、前記加圧ローラの圧着を解除することを特徴と
する請求項１または請求項２に記載の定着装置である。

【００１６】この請求項４に記載の発明によれば、スペ
ーサにより、所定の間隔で加圧ローラ間に記録材が送り
込まれる画像形成動作中の記録材と記録材の間で、加圧
ローラの圧着を解除し、迅速な定着が可能である。

【００１７】請求項５に記載の発明は、記録材上のトナ
ー画像を加圧定着する加圧ローラと、この加圧ローラの
回転により加圧ローラの加圧のための付勢を解除するス
ペーサとを備え、前記スペーサを同軸に支持している加
圧ローラと対向する加圧ローラの当接部と解除動作時に
接するスペーサの面が、スペーサ進行方向となす角度を
θとしたとき、前記スペーサと前記スペーサを同軸に支
持している加圧ローラとの接触面の摩擦係数μが、下式
を満たすことを特徴とする定着装置である。

【００１８】μ＞ｔａｎθ この請求項５に記載の発明によれば、スペーサとスペー
サを同軸に支持している加圧ローラとの接触面の摩擦係
数μが、μ＞ｔａｎθの式を満たし、スペーサを軸受部
に進入・自己排除させることで、簡易な機構で追従性の
向上を図ることができる。

【００１９】請求項６に記載の発明は、記録材上のトナ
ー画像を加圧定着する加圧ローラと、この加圧ローラの
回転により加圧ローラの加圧のための付勢を解除するス
ペーサとを備え、前記スペーサが当接する部分、もしく
は前記スペーサの前記加圧ローラが当接する部分の少な
くとも一方に、弾性層を設けたことを特徴とする定着装
置である。

【００２０】この請求項６に記載の発明によれば、スペ
ーサが当接する部分、もしくはスペーサの加圧ローラが
当接する部分の少なくとも一方に、弾性層を設けること
で、圧着解除音を低減することができる。

【００２１】請求項７に記載の発明は、前記加圧ローラ
の加圧のための付勢を解除するスペーサが、前記加圧ロ
ーラの回転軸と概ね垂直をなす回転軸に保持されている
ことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の定着
装置である。

【００２２】この請求項７に記載の発明によれば、スペ
ーサが、加圧ローラの回転軸と概ね垂直をなす回転軸に
保持することで、スペーサを軸受部に進入・自己排除さ
せることで、簡易な機構で追従性の向上を図ることがで
きる。

【００２３】請求項８に記載の発明は、前記スペーサの
前記加圧ローラの当接部と解除動作時に接する面が、ス
ペーサ進行方向となす角度をθとしたとき、前記スペー
サと前記加圧ローラとの接触面の摩擦係数μが、下式を
満たすことを特徴とする請求項７の定着装置である。

【００２４】μ＞ｔａｎθ この請求項８に記載の発明によれば、スペーサと加圧ロ
ーラとの接触面の摩擦係数μが、μ＞ｔａｎθの式を満
たし、スペーサを軸受部に進入・自己排除させること
で、簡易な機構で追従性の向上を図ることができる。

【００２５】請求項９に記載の発明は、記録材上のトナ
ー画像を加圧定着する加圧ローラと、この加圧ローラの
両端に加圧のための付勢を解除するスペーサとを備え、
前記左右のスペーサが時間差をもって、前記加圧ローラ
の圧着解除動作を行うことを特徴とする定着装置であ
る。

【００２６】この請求項９に記載の発明によれば、左右
のスペーサが時間差をもって、加圧ローラの圧着解除動
作を行うことで、加圧ローラは全域が一度に接触するの
ではなく、一方の端から連続的に接触することになり、
再圧着時に、加圧ローラ間の当接部が衝突することによ
る音や、負荷変動による速度変動を軽減することができ
る。

【００２７】請求項１０に記載の発明は、記録材上のト
ナー画像を加圧定着する加圧ローラと、この加圧ローラ
の両端に加圧のための付勢を解除するスペーサとを備
え、時間差をもって解除動作する前記スペーサのうち左
右いずれのスペーサを先行圧着解除させるかを、所定解
除動作数ごとに替えることを特徴とする定着装置であ
る。

【００２８】この請求項１０に記載の発明によれば、時
間差をもって解除動作するスペーサのうち左右いずれの
スペーサを先行圧着解除させるかを、所定解除動作数ご
とに替えることで、圧着開始される端部の方が他端より
も加圧ローラに対する負荷が大きい場合、ソレノイド等
の動作タイミングを合わせることができる。

【００２９】請求項１１に記載の発明は、記録材上のト
ナー画像を加圧定着する加圧ローラと、この加圧ローラ
の回転により加圧ローラの加圧のための付勢を解除する
スペーサとを備え、前記スペーサが前記加圧ローラの圧
着を解除した位置で、前記加圧ローラが解除されたこと
ことを検知し、検知したことを画像形成装置制御部に知
らせる信号を出力する手段を設け、前記信号に基づい
て、前記加圧ローラヘの駆動入力を遮断することを特徴
とする定着装置である。

【００３０】この請求項１１に記載の発明によれば、加
圧ローラの解除を検知し、検知したことを画像形成装置
制御部に知らせる信号を出力し、この信号に基づいて加
圧ローラヘの駆動入力を遮断することで、スペーサが加
圧ローラ間からはずれたりすることなく、確実に解除状
態で停止することができる。

【００３１】請求項１２に記載の発明は、前記加圧ロー
ラの解除検知時には、前記加圧ローラの駆動速度を小さ
くすることを特徴とする請求項１０に記載の定着装置で
ある。

【００３２】この請求項１２に記載の発明によれば、加
圧ローラの解除検知時には、加圧ローラの駆動速度を小
さくすることで、スペーサが加圧ローラ間からはずれた
りすることなく、確実に解除状態で停止することができ
る。

【００３３】請求項１３に記載の発明は、前記スペーサ
により前記加圧ローラが解除される前記スペーサの加圧
ローラ当接範囲内で、前記加圧ローラの解除距離が少な
くとも一つの極小値を持つことを特徴とする請求項１１
に記載の定着装置である。

【００３４】この請求項１３に記載の発明によれば、加
圧ローラの解除距離が少なくとも一つの極小値を持つこ
とで、さらに確実かつ振動などの影響も受けない安定し
た解除が可能になる。

【００３５】請求項１４に記載の発明は、記録材上のト
ナー画像を加圧加熱して定着ベルトにより定着する定着
装置を備えた定着装置であって、少なくとも２段階の圧
力手段解除位置を有することを特徴とする定着装置であ
る。

【００３６】この請求項１４に記載の発明によれば、少
なくとも２段階の圧力手段解除位置を選択することで、
圧着解除動作に時間がかかることなく、記録材の詰まり
処理作業が容易にできる。

【００３７】請求項１５に記載の発明は、前記定着ベル
トが金属基体を有することを特徴とする請求項１４に記
載の定着装置である。

【００３８】この請求項１５に記載の発明によれば、定
着ベルトが金属基体を有し、記録材詰まり時の自動解除
及び大解除の距離で、わずかな外力が加わっただけで、
しわとして基体の変形が残るため、特に有効である。

【００３９】請求項１６に記載の発明は、記録材上のト
ナー画像を加圧加熱して定着する定着装置を備えた定着
装置であって、少なくとも２段階の圧力手段解除位置を
有し、記録材詰まり発生時には、自動的に前記２段階の
圧力解除位置のうち、解除距離の大きな解除位置に移動
することを特徴とする定着装置である。

【００４０】この請求項１６に記載の発明によれば、記
録材詰まり発生時には、自動的に２段階の圧力解除位置
のうち、解除距離の大きな解除位置に移動することで、
圧着解除動作に時間がかかることなく、記録材の詰まり
処理作業が容易にできる。

【００４１】請求項１７に記載の発明は、記録材上のト
ナー画像を定着する定着ベルトを備えることを特徴とす
る請求項１６に記載の定着装置である。

【００４２】この請求項１７に記載の発明によれば、定
着ベルトにより記録材上にトナー画像を定着すること
で、例えば定着ベルトに適量のオイルが塗布されている
ため、トナー画像は適度な光沢を持ち、また定着後、紙
は安定して定着ベルトから分離することができる。

【００４３】請求項１８に記載の発明は、前記定着ベル
トが金属基体を有することを特徴とする請求項１７に記
載の定着装置である。

【００４４】この請求項１８に記載の発明によれば、定
着ベルトが金属基体を有し、記録材詰まり時の自動解除
及び大解除の距離で、わずかな外力が加わっただけで、
しわとして基体の変形が残るため、特に有効である。

【００４５】請求項１９に記載の発明は、請求項１乃至
請求項１８のいずれか１項に記載の定着装置を備えるこ
とを特徴とする画像形成装置である。

【００４６】この請求項１９に記載の発明によれば、ト
ナー画像の定着不良を防止し、また記録材の詰まり処理
作業を短時間に、かつ容易に行なうことが可能である。

【００４７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の定着装置及び画
像形成装置の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載
は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものでは
ない。また、以下の、この発明の実施の形態における断
定的な説明は、ベストモードを示すものであって、この
発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではな
い。

【００４８】この発明の定着装置を備える画像形成装置
の一実施形態の画像形成プロセス及び各機構について、
図１及び図２を用いて説明する。図１は、この発明の定
着装置を備える画像形成装置の一実施の形態を示すカラ
ー画像形成装置の概要断面構成図であり、図２は、定着
装置の一例を示す概要断面構成図である。

【００４９】図１において、画像形成装置ＧＳは、装置
本体ＧＨと画像読取装置ＹＳとから構成される。装置本
体ＧＨは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられる
もので、複数組の画像形成部１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、
１０Ｋと、ベルト状の中間転写体６と給紙搬送手段及び
定着装置２４とからなる。

【００５０】イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形
成部１０Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１Ｙの周
囲に配置された帯電手段２Ｙ、露光手段３Ｙ、現像器４
Ｙ及びクリーニング手段８Ｙを有する。マゼンタ（Ｍ）
色の画像を形成する画像形成部１０Ｍは、像坦持体とし
ての感光体ドラム１Ｍ、帯電手段２Ｍ、露光手段３Ｍ、
現像器４Ｍ及びクリ―ニング手段８Ｍを有する。シアン
（Ｃ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｃは、像担持
体としての感光体ドラム１Ｃ、帯電手段２Ｃ、露光手段
３Ｃ、現像器４Ｃ及びクリーニング手段８Ｃを有する。
黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｋは、像担
持体としての感光体ドラム１Ｋ、帯電手段２Ｋ、露光手
段３Ｋ、現像器４Ｋ及びクリーニング手段８Ｋを有す
る。帯電手段２Ｙと露光手段３Ｙ、帯電手段２Ｍと露光
手段３Ｍ、帯電手段２Ｃと露光装置３Ｃ及び帯電手段２
Ｋと露光装置３Ｋとは、潜像形成手段を構成する。

【００５１】中間転写体６は、複数のローラにより巻回
され、回動可能に支持されている。画像形成部１０Ｙ、
１０Ｍ、１０Ｃ及び１０Ｋより形成された各色の画像
は、回動する中間転写体６上に転写手段７Ｙ、７Ｍ、７
Ｃ及び７Ｋにより逐次転写されて（１次転写）、合成さ
れたカラー画像が形成される。給紙カセット２０内に収
容された記録材Ｐは、給紙手段２１により給紙され、給
紙ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、レジストローラ２３
等を経て、転写手段７Ａに搬送され、記録材Ｐ上にカラ
ー画像が転写される（２次転写）。カラー画像が転写さ
れた記録材Ｐは、定着装置２４により定着処理され、排
紙ローラ２５に挟持されて機外の排紙トレイ２６上に載
置される。

【００５２】一方、転写手段７Ａにより記録紙Ｐにカラ
ー画像を転写した後、記録材Ｐを曲率分離した中間転写
体６は、クリーニング手段８Ａにより残留トナーが除去
される。

【００５３】４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、イエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）
の、小粒径のトナーとキャリアからなる２成分現像剤を
内包する現像器であり、５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、現
像器４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋにそれぞれ新規のトナーを
補給するトナー補給手段である。

【００５４】装置本体ＧＨの上部には、自動原稿送り装
置２０１と原稿画像走査露光装置２０２から成る画像読
取装置ＹＳが設置されている。自動原稿送り装置２０１
の原稿台上に載置された原稿ｄは搬送手段により搬送さ
れ、原稿画像走査露光装置２０２の光学系により原稿の
片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセ
ンサＣＣＤに読み込まれる。

【００５５】ラインイメージセンサＣＣＤにより光電変
換されたアナログ信号は、画像処理部において、アナロ
グ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処
理等を行った後、画像書き込み部（露光手段）３Ｙ、３
Ｍ、３Ｃ、３Ｋに信号を送る。

【００５６】自動原稿送り装置２０１は自動両面原稿搬
送手段を備えている。この自動原稿送り装置２０１は、
原稿載置台上から給送される多数枚の原稿ｄの内容を、
連続して一挙に読み取り、記憶手段に蓄積することが可
能であるから（電子ＲＤＨ機能）、複写機能により多数
枚の原稿内容を複写する揚合、或いはファクシミリ機能
により多数枚の原稿ｄを送信する場合等に便利に使用さ
れる。

【００５７】なお、装置本体ＧＨの内部には、環境条件
を検出するための環境条件検出手段としての温湿度セン
サＴＳが設けられる。また、現像制御部に接続されるコ
ピー枚数をカウントするための枚数カウンタが装置本体
ＧＨに設けられる。

【００５８】このように、画像形成装置ＧＳでは、感光
体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に帯電、露光、現像
によりトナー像を形成し、中間転写体６の転写ベルト上
で各色を重ね合わせ、一括して記録材に転写し、定着装
置２４で加圧加熱により定着する。トナー像を記録材に
転移させた後の感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ
は、クリーニング手段８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋで転写時
に感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに残されたトナ
ーを清掃した後、帯電、露光、現像のサイクルに入り、
次の像形成が行われる。

【００５９】次に、図２乃至図８を用いて定着装置につ
いて以下に説明する。この実施の形態の定着装置２４
は、金属基体もしくは耐熱樹脂基体とシリコンゴムをベ
ルト状に成型した定着ベルト２４０と、これを支持搬送
し、記録材Ｐと定着ベルト２４０を間に挟んで加圧加熱
定着する加圧ローラ２４１、これと対向する加圧ローラ
２４２、定着ベルト２４０を支持搬送するヒータ２４３
を内蔵した加熱ローラ２４４よりなる。加熱ローラ２４
４の温度は、温度センサＳ１の温度情報に基づいて制御
される。

【００６０】定着ベルト２４０は、加圧ローラ２４１及
び加熱ローラ２４４に所定の張力で張架されている。定
着ベルト２４０は加圧ローラ２４１の回転により駆動さ
れている。この定着ベルト２４０の駆動速度の設計値
は、記録材Ｐの搬送速度と同一である。

【００６１】定着ベルト２４０の予熱時には、加圧ロー
ラ２４２は解除されている。加熱ローラ２４４に内蔵さ
れたヒータ２４３により、定着ベルト２４０は所定の温
度まで加熱される。トナー画像を保持した記録材Ｐが進
入ガイド２４５等により、定着領域に搬送されてくるの
に合わせて、定着ベルト２４０の外側に配置された加圧
ローラ２４２が上昇して、記録材Ｐと定着ベルト２４０
を挟んで加圧する。定着ベルト２４０の持つ熱と加圧ロ
ーラ２４２との間の圧力によって、トナー画像は記録材
Ｐに定着される。

【００６２】トナー画像には、定着ベルト２４０のシリ
コンゴムが当接されるため、シリコンゴムが変形して記
録材Ｐやトナー画像の凹凸に追従して、均一に接触し、
光沢むらなどのない均一な定着が行われる。また定着
後、記録材Ｐは安定して定着ベルト２４０から分離す
る。

【００６３】記録材Ｐ間では、通常の圧着解除とは別の
機構で、加圧ローラ２４２の圧着解除が行われる。記録
材Ｐ間では、上下の加圧ローラ２４１，２４２の両端軸
受部２４１ａ，２４２ａの間に、スペーサ２４６が送り
込まれる。スペーサ２４６はストッパ２４７で移動が規
制されており、このストッパ２４７がソレノイド等によ
って解除されて、同軸で支持された下側の加圧ローラ２
４２の軸からの摩擦により移動を始める。

【００６４】スペーサ２４６は、図３に示すように、下
側の加圧ローラ２４２と同軸で、回転可能に支持されて
おり、ローラ回転によって記録材Ｐが送られるのと同方
向に移動する。スペーサ２４６は上側の加圧ローラ２４
１と同軸に設置しても良く、ストッパ２４７の設置等と
の関係で、適宜選択する。このスペーサ２４６によっ
て、上下の加圧ローラ軸２４１，２４２間距離が大きく
なり、上下の加圧ローラ２４１，２４２の圧着は解除さ
れ、記録材Ｐ間での上側の加圧ローラ２４１から下側の
加圧ローラ２４２ヘの熱の移動が抑止される。

【００６５】スペーサ２４６が、ローラ間を抜けると上
下の加圧ローラ２４１，２４２間の圧着が回復される。
加圧ローラ２４１，２４２間を抜けたスペーサ２４６
は、ニップ進入側まで回転移動され、ストッパ２４７で
止まり、次の記録材Ｐ間まで保持される。スペーサ２４
６を進入させる時刻は、供給制御信号と時計の組み合わ
せ、搬送経路に設けられた検出センサＳ２からの信号等
によって決められる。

【００６６】加圧ローラ２４１，２４２の加圧に抗して
加圧ローラ２４１，２４２間に進入させるため、図４に
示すように、次式を満足するようスペーサ２４６を摩擦
駆動する加圧ローラ２４１とスペーサ２４６の接触面の
材料とスペーサ進入側の斜面の傾斜θを選択する。

【００６７】μはスペーサ・ローラ間の摩擦係数であ
り、μ＞ｔａｎθである。

【００６８】確実に動作させるため、μ》ｔａｎθが望
ましいことは言うまでもない。

【００６９】この実施例では、スペーサ側接触面は金属
（鉄）そのままとし、ローラ側接触面に耐熱シリコンゴ
ムを貼り付け、θ＝３０°とし上式を満足させた。

【００７０】スペーサ２４６の大きさ（幅・厚み・長
さ）は、記録材Ｐ間の長さ・時間・線速度・圧力等によ
り適宜選択される。

【００７１】実施例では、２２０ｍｍ／ｓの線速度で、
約５０ｍｍの記録材Ｐ間に対応するため、全長４０ｍ
ｍ、最大解除量１ｍｍの区間を３０ｍｍとなし、圧着音
を軽減するため、スペーサ後端側にも傾斜を持たせた。

【００７２】圧着解除音を低減するため、スペーサ２４
６の当接するローラ表面を弾性層（ゴムなどの樹脂）で
被覆した。スペーサ２４６の表層を被覆しても同様の効
果が得られるが、弾性層の耐久上、ローラ側に弾性層を
設ける方が望ましい。

【００７３】また、進入斜面に弾性層を設けることは、
支持されていない加圧ローラ２４１とスペーサ２４６の
間の摩擦力を大きくし、確実に上下の加圧ローラ２４
１，２４２間へ進入させるためにも、有効である。記録
材Ｐが通過すると、この実施例の圧着解除機構とは別の
機構により加圧ローラ２４２の加圧は解除される。加圧
ローラ２４２等の圧着時に生じた定着ベルト２４０のし
わや寄り、速度差による伸び縮みは、加圧ローラ２４２
が解除されることによって解消される。

【００７４】スペーサ２４６を加圧ローラ２４２と同軸
とせず、図５に示すように、上下の加圧ローラ２４１，
２４２の軸を含む平面内の加圧ローラ軸と垂直な線をス
ペーサ回転軸２４６ａとしても良い。平面内及び垂直と
の多少のずれは、問題にならない。

【００７５】図２、図５いずれの例でも、加圧ローラ２
４２の圧着解除は加圧ローラ２４２の両端部で行うが、
図６に示すように、スペーサ２４６を動作させるタイミ
ング、もしくはスペーサ２４６の位相を両端でずらして
おくようにしてもよい。

【００７６】これにより、加圧ローラ２４２は全域が一
度に接触するのではなく、一方の端から連続的に接触す
ることになり、再圧着時に、上下の加圧ローラ２４１，
２４２間の当接部が衝突することによる音や、負荷変動
による速度変動を軽減することができる。

【００７７】また、特に加圧ローラ２４１，２４２間に
定着ベルト２４０を挟持する場合は、定着ベルト２４０
の片寄りを避けるため、両側の解除時間は等しくなるよ
うにする。また、圧着開始される端部の方が他端よりも
加圧ローラ２４１，２４２に対する負荷が大きいため、
ソレノイド等の動作タイミングを変える等して、所定解
除動作数ごとに先行して動作するスペーサ２４６を変更
する。

【００７８】スペーサ２４６が加圧ローラ２４１，２４
２間に入り込んだ位置で、信号を出力するアクチエータ
２５０を設け、画像形成動作を終了する場合には、スペ
ーサ２４６を加圧ローラ２４１，２４２間に送り込む信
号を制御部２５１から出力した後、スペーサ２４６から
の解除信号が制御部２５１に送られた時点で、クラッチ
２５２等により加圧ローラ２４２ヘの駆動入力がある場
合には加圧ローラ２４２ヘの駆動入力を遮断する。

【００７９】確実に解除中に停止させるため、画像形成
動作終了時には、加圧ローラ２４２の駆動速度を小さく
しておく。例えば７０ｍｍ／ｓにしておけば、解除時間
は１８０ｍｓから５７０ｍｓとなり、駆動系の慣性力も
小さくなるため、スペーサ２４６が加圧ローラ２４１，
２４２間からはずれたりすることなく、確実に解除状態
で停止することができる。

【００８０】スペーサ２４６による加圧ローラ解除距離
が、図８に示すように、途中で極小値を持つように、ス
ペーサ中間部２４６ａに、スペーサ２４６の厚みの極小
を設ければ、さらに確実かつ振動などの影響も受けない
安定した解除が可能になる。

【００８１】画像を形成するトナーとしては、下側の加
圧ローラ２４２が室温で十分な定着性能を得るため、軟
化点が低いトナー（例えば１００〜１１０℃）と組み合
わせると特に有効である。

【００８２】この発明の構成をとることによって、極小
さな記録材Ｐ間でも、簡易な構成で加圧ローラ２４１，
２４２の解除が可能になり、下側の加圧ローラ２４２ヘ
の熱流出を抑制し、熱効率を高めることができる。ま
た、簡易な構成で、画像形成終了時に加圧ローラ２４２
を解除できるため、非画像形成時の圧着によるローラ変
形なども回避できる。

【００８３】次に、図９乃至図１１を用いて他の実施の
形態の定着装置について以下に説明する。図９は定着装
置の圧着状態を示す図、図１０は定着装置の第１の解除
状態を示す図、図１１は定着装置の第２の解除状態を示
す図である。この実施の形態の定着装置２４には、加圧
ローラ２４２の圧着解除機構としては、カムやギヤの組
み合わせなど既知の機構が利用できる。

【００８４】この実施の形態の圧着解除機構は、駆動カ
ム２６０が回転可能に備えられている。この駆動カム２
６０には、圧着カム部２６０ａ、第１の解除カム部２６
０ｂ、第２の解除カム部２６０ｃが形成されている。加
圧ローラ２４２の軸部２４２ｃは、付勢部材２６１を介
して駆動カム２６０に支持されている。

【００８５】非定着動作時には、加圧ローラ２４２の永
久変形を防止するため、図１０に示すように、駆動カム
２６０の第１の解除カム部２６０ｂが付勢部材２６１に
当接し、加圧ローラ２４２は第１の位置に解除されてい
る。この実施例では、定着ベルト２４０と加圧ローラ２
４２間の距離Ｄ１がｌ〜１．５ｍｍになるよう設定し
た。

【００８６】加熱ローラ２４４に内蔵されたヒータ２４
３により、定着ベルト２４０は所定の温度まで加熱され
る。

【００８７】トナー画像を保持した記録材Ｐが進入ガイ
ド２４５等により、定着領域に搬送されてくるのに合わ
せて、駆動カム２６０が回転して圧着カム部２６０ａが
付勢部材２６１を介して定着ベルト２４０の外側に配置
された加圧ローラ２４２を上昇させ、図９に示すよう
に、記録材Ｐと定着ベルト２４０を挟んで加圧する。

【００８８】定着ベルト２４０の持つ熱と加圧ローラ２
４２による圧力によって、トナー画像は記録材Ｐに定着
される。トナー画像には、定着ベルト２４０のシリコン
ゴムが当接されるため、シリコンゴムが変形して記録材
Ｐやトナー画像の凹凸に追従して、均一に接触し、光沢
むらなどのない均一な定着が行われる。また定着後、記
録材Ｐは安定して定着ベルト２４０から分離する。

【００８９】記録材Ｐの詰まり発生時、例えば定着装置
２４からの記録材Ｐの排出を検知するセンサが、所定の
時刻までに記録材Ｐの到達を検知できなかった場合等に
は、ヒータ２４３ヘの通電や加熱ローラ２４４ヘの駆動
供給を停止し、駆動カム２６０を駆動し、第２の解除カ
ム部２６０ｃが保持ダンパ部材２６１を支持し、図１１
に示すように、加圧ローラ２４２の圧着解除を行う。

【００９０】記録材Ｐの詰まり時の解除を自動で行うこ
とにより、ユーザが詰まった記録材Ｐを無理に引き出し
て、定着ベルト２４０や加圧ローラ２４２を傷つけるこ
とを防止できる。このとき、図１０に示す通常の圧着解
除に比べ、定着ベルト２４０と加圧ローラ２４２間の距
離Ｄ１がより大きくなる第２の位置まで加圧ローラ２４
２を解除する。この実施例の第２の解除状態では、定着
ベルト２４０と加圧ローラ２４２間の距離Ｄ１が３〜５
ｍｍになるよう設定した。

【００９１】このように第２の解除状態では、大きな解
除距離とすることで、加圧ローラ２４２、加熱ローラ２
４４や定着ベルト２４０周辺の記録材Ｐの処理が容易に
なり、処理時間の短縮が可能になるとともに、引き出す
記録材Ｐと定着ベルト２４０等が擦れて定着ベルト２４
０等に傷が付いたり、高温の加熱ローラ２４４等で負傷
するおそれも軽減される。記録材Ｐの詰まり時の自動解
除及び大解除距離は、定着ベルト２４０が金属基体を有
している場合は、わずかな外力が加わっただけで、しわ
として基体の変形が残るため、特に有効である。

【００９２】この実施例では、定着ベルト２４０の外側
の加圧ローラ２４２の位置を変えて圧着解除したが、定
着ベルト２４０の内側の加圧ローラ２４１もしくは、両
方の加圧ローラ２４１，２４２の位置を変えて圧着解除
を行ってもよいことはいうまでもない。また、例えば、
通常は定着ベルト２４０の外側の加圧ローラ２４２のみ
を圧着解除し、記録材Ｐの詰まり発生時にはこれと合わ
せて、定着ベルト２４０の内側の加圧ローラ２４１も解
除動作させれば、各加圧ローラ２４１，２４２の移動距
離が小さくでき、圧着解除機構を簡易なものにできる。

【００９３】

【発明の効果】前記したように、請求項１に記載の発明
では、搬送される記録材間ごとに、加圧ローラの圧着が
解除され、加熱側から非加熱側ヘ熱流出することを軽減
でき、熱効率の低下を抑えることで、トナー画像の定着
性が向上する。

【００９４】また、通常の解除機構では追従が困難なの
に対し、加圧ローラの回転により移動するスペーサによ
る簡易な機構で追従性の向上を図ることができる。ま
た、ローラ変形防止などのための非画像形成動作時圧着
解除も、簡易な構成で可能となる。

【００９５】請求項２に記載の発明では、搬送される記
録材間ごとに、加圧ローラの圧着が解除され、定着ベル
トの加熱側から加圧ローラの非加熱側ヘ熱流出すること
を軽減でき、熱効率の低下を抑えることで、トナー画像
の定着性が向上する。

【００９６】また、通常の解除機構では追従が困難なの
に対し、加圧ローラの回転により移動するスペーサによ
る簡易な機構で追従性の向上を図ることができる。ま
た、ローラ変形防止などのための非画像形成動作時圧着
解除も、簡易な構成で可能となる。

【００９７】請求項３に記載の発明では、スペーサが加
圧ローラの軸の周りを回転移動し、簡単な構造で圧着を
解除することができる。

【００９８】請求項４に記載の発明では、スペーサによ
り、所定の間隔で加圧ローラ間に記録材が送り込まれる
画像形成動作中の記録材と記録材の間で、加圧ローラの
圧着を解除し、迅速な定着が可能である。

【００９９】請求項５に記載の発明では、スペーサとス
ペーサを同軸に支持している加圧ローラとの接触面の摩
擦係数μが、μ＞ｔａｎθの式を満たし、スペーサを軸
受部に進入・自己排除させることで、簡易な機構で追従
性の向上を図ることができる。

【０１００】請求項６に記載の発明では、スペーサが当
接する部分、もしくはスペーサの加圧ローラが当接する
部分の少なくとも一方に、弾性層を設けることで、圧着
解除音を低減することができる。

【０１０１】請求項７に記載の発明では、スペーサが、
加圧ローラの回転軸と概ね垂直をなす回転軸に保持する
ことで、スペーサを軸受部に進入・自己排除させること
で、簡易な機構で追従性の向上を図ることができる。

【０１０２】請求項８に記載の発明では、スペーサと加
圧ローラとの接触面の摩擦係数μが、μ＞ｔａｎθの式
を満たし、スペーサを軸受部に進入・自己排除させるこ
とで、簡易な機構で追従性の向上を図ることができる。

【０１０３】請求項９に記載の発明では、左右のスペー
サが時間差をもって、加圧ローラの圧着解除動作を行う
ことで、加圧ローラは全域が一度に接触するのではな
く、一方の端から連続的に接触することになり、再圧着
時に、加圧ローラ間の当接部が衝突することによる音を
軽減することができる。

【０１０４】請求項１０に記載の発明では、時間差をも
って解除動作するスペーサのうち左右いずれのスペーサ
を先行圧着解除させるかを、所定解除動作数ごとに替え
ることで、圧着開始される端部の方が他端よりも加圧ロ
ーラに対する負荷が大きい場合、ソレノイド等の動作タ
イミングを合わせることができる。

【０１０５】請求項１１に記載の発明では、加圧ローラ
の解除を検知し、検知したことを画像形成装置制御部に
知らせる信号を出力し、この信号に基づいて加圧ローラ
ヘの駆動入力を遮断することで、スペーサが加圧ローラ
間からはずれたりすることなく、確実に解除状態で停止
することができる。

【０１０６】請求項１２に記載の発明では、加圧ローラ
の解除検知時には、加圧ローラの駆動速度を小さくする
ことで、スペーサが加圧ローラ間からはずれたりするこ
となく、確実に解除状態で停止することができる。

【０１０７】請求項１３に記載の発明では、加圧ローラ
の解除距離が少なくとも一つの極小値を持つことで、さ
らに確実かつ振動などの影響も受けない安定した解除が
可能になる。

【０１０８】請求項１４に記載の発明では、少なくとも
２段階の圧力手段解除位置を選択することで、圧着解除
動作に時間がかかることなく、記録材の詰まり処理作業
が容易にできる。

【０１０９】請求項１５に記載の発明では、定着ベルト
が金属基体を有し、記録材詰まり時の自動解除及び大解
除の距離で、わずかな外力が加わっただけで、しわとし
て基体の変形が残るため、特に有効である。

【０１１０】請求項１６に記載の発明では、記録材詰ま
り発生時には、自動的に２段階の圧力解除位置のうち、
解除距離の大きな解除位置に移動することで、圧着解除
動作に時間がかかることなく、記録材の詰まり処理作業
が容易にできる。

【０１１１】請求項１７に記載の発明では、定着ベルト
により記録材上にトナー画像を定着することで、例えば
定着ベルトに適量のオイルが塗布されているため、トナ
ー画像は適度な光沢を持ち、また定着後、紙は安定して
定着ベルトから分離することができる。

【０１１２】請求項１８に記載の発明では、定着ベルト
が金属基体を有し、記録材詰まり時の自動解除及び大解
除の距離で、わずかな外力が加わっただけで、しわとし
て基体の変形が残るため、特に有効である。

【０１１３】請求項１９に記載の発明では、トナー画像
の定着不良を防止し、また記録材の詰まり処理作業を短
時間に、かつ容易に行なうことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】定着装置を備える画像形成装置の一実施の形態
を示すカラー画像形成装置の概要断面構成図である。

【図２】定着装置の一例を示す概要構成図である。

【図３】定着装置の一例を示す概要構成図である。

【図４】スペーサを摩擦駆動する加圧ローラとスペーサ
の接触面の材料とスペーサ進入側の斜面の傾斜を選択す
る実施の形態を説明する図である。

【図５】定着装置の一例を示す概要構成図である。

【図６】定着装置の一例を示す概要側面図である。

【図７】定着装置の一例を示す概要構成図である。

【図８】定着装置の一例を示すスペーサの概要構成図で
ある。

【図９】定着装置の圧着状態を示す図である。

【図１０】定着装置の第１の解除状態を示す図である。

【図１１】定着装置の第２の解除状態を示す図である。

【符号の説明】

１画像形成装置Ａ装置本体２画像処理部２４定着装置２４０定着ベルト２４１，２４１加圧ローラ２４３ヒータ２４４加熱ローラ２４６スペーサ２４７ストッパＰ記録材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】加圧ローラの間で記録材を圧着搬送し、前
記記録材上のトナー画像を定着する定着装置であって、前記加圧ローラの回転により移動するスペーサにより、
前記加圧ローラの圧着が解除されることを特徴とする定
着装置。
【請求項２】加圧ローラの間で、定着ベルトと記録材を
圧着搬送し、前記記録材上のトナー画像を定着する定着
装置であって、前記加圧ローラの回転により移動するスペーサにより、
前記加圧ローラの圧着が解除されることを特徴とする定
着装置。
【請求項３】前記スペーサが前記加圧ローラのうちいず
れか１本の加圧ローラの軸の周りを回転移動することを
特徴とする請求項１または請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】前記スペーサにより、所定の間隔で前記加
圧ローラ間に前記記録材が送り込まれる画像形成動作中
の、前記記録材と前記記録材の間で、前記加圧ローラの
圧着を解除することを特徴とする請求項１または請求項
２に記載の定着装置。
【請求項５】記録材上のトナー画像を加圧定着する加圧
ローラと、この加圧ローラの回転により加圧ローラの加
圧のための付勢を解除するスペーサとを備え、前記スペーサを同軸に支持している加圧ローラと対向す
る加圧ローラの当接部と解除動作時に接するスペーサの
面が、スペーサ進行方向となす角度をθとしたとき、前
記スペーサと前記スペーサを同軸に支持している加圧ロ
ーラとの接触面の摩擦係数μが、下式を満たすことを特
徴とする定着装置。 μ＞ｔａｎθ
【請求項６】記録材上のトナー画像を加圧定着する加圧
ローラと、この加圧ローラの回転により加圧ローラの加
圧のための付勢を解除するスペーサとを備え、前記スペーサが当接する部分、もしくは前記スペーサの
前記加圧ローラが当接する部分の少なくとも一方に、弾
性層を設けたことを特徴とする定着装置。
【請求項７】前記加圧ローラの加圧のための付勢を解除
するスペーサが、前記加圧ローラの回転軸と概ね垂直を
なす回転軸に保持されていることを特徴とする請求項５
または請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】前記スペーサの前記加圧ローラの当接部と
解除動作時に接する面が、スペーサ進行方向となす角度
をθとしたとき、前記スペーサと前記加圧ローラとの接
触面の摩擦係数μが、下式を満たすことを特徴とする請
求項７の定着装置。 μ＞ｔａｎθ
【請求項９】記録材上のトナー画像を加圧定着する加圧
ローラと、この加圧ローラの両端に加圧のための付勢を
解除するスペーサとを備え、前記左右のスペーサが時間差をもって、前記加圧ローラ
の圧着解除動作を行うことを特徴とする定着装置。
【請求項１０】記録材上のトナー画像を加圧定着する加
圧ローラと、この加圧ローラの両端に加圧のための付勢
を解除するスペーサとを備え、時間差をもって解除動作する前記スペーサのうち左右い
ずれのスペーサを先行圧着解除させるかを、所定解除動
作数ごとに替えることを特徴とする定着装置。
【請求項１１】記録材上のトナー画像を加圧定着する加
圧ローラと、この加圧ローラの回転により加圧ローラの
加圧のための付勢を解除するスペーサとを備え、前記スペーサが前記加圧ローラの圧着を解除した位置
で、前記加圧ローラが解除されたことことを検知し、検
知したことを画像形成装置制御部に知らせる信号を出力
する手段を設け、前記信号に基づいて、前記加圧ローラヘの駆動入力を遮
断することを特徴とする定着装置。
【請求項１２】前記加圧ローラの解除検知時には、前記
加圧ローラの駆動速度を小さくすることを特徴とする請
求項１０に記載の定着装置。
【請求項１３】前記スペーサにより前記加圧ローラが解
除される前記スペーサの加圧ローラ当接範囲内で、前記
加圧ローラの解除距離が少なくとも一つの極小値を持つ
ことを特徴とする請求項１１に記載の定着装置。
【請求項１４】記録材上のトナー画像を加圧加熱して定
着ベルトにより定着する定着装置を備えた定着装置であ
って、少なくとも２段階の圧力手段解除位置を有することを特
徴とする定着装置。
【請求項１５】前記定着ベルトが金属基体を有すること
を特徴とする請求項１４に記載の定着装置。
【請求項１６】記録材上のトナー画像を加圧加熱して定
着する定着装置を備えた定着装置であって、少なくとも２段階の圧力手段解除位置を有し、記録材詰
まり発生時には、自動的に前記２段階の圧力解除位置の
うち、解除距離の大きな解除位置に移動することを特徴
とする定着装置。
【請求項１７】記録材上のトナー画像を定着する定着ベ
ルトを備えることを特徴とする請求項１６に記載の定着
装置。
【請求項１８】前記定着ベルトが金属基体を有すること
を特徴とする請求項１７に記載の定着装置。
【請求項１９】請求項１乃至請求項１８のいずれか１項
に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装
置。