JP3667120B2 - 熱定着装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱定着装置、より詳細には、電子写真プリンタ装置の熱定着装置における記録紙の搬送技術に関し、MFP,ファクシミリ,プリンター,コピー機などに応用可能な熱定着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、定着装置の温度は、装置の使用時以外でも定着温度に保たれていた。しかし、昨今の省エネ事情により、装置の不使用時は、定着温度よりかなり低い温度(究極は、完全OFF)にしておき、装置の使用時に、定着温度まで昇温するように装置の温度を制御するものが増えてきた。
【0003】
図5は、従来技術による定着部の一例を説明するための図で、図5(A)は要部構成図、図5(B)はヒートローラのヒータ配光分布図、図5(C)は運転初期の定着部の温度分布図、図5(D)は定常運転時の定着部の温度分布図で、51はヒートローラ(定着ローラ)、52は加圧ローラ、53は排気ファンである。
【0004】
ヒータより発生した熱は、定着部そのものを温めるとともに、軸受や駆動部などを通して外に逃げていくため、定着部の端部の温度が中央部より下がりがちである。
このことを防止するために、図5(B)に示したように、ヒータ配光の両端を中央部より上げ、ローラ端部の熱供給量を多くして対応していた。
【0005】
しかしながら、排気ファン53の運転による定着部の温度分布をみると、運転初期には均一になっている温度分布(図5(C))も、排気流の上流側の熱をファンのある下流側に引くことによって、定常運転時には、下流側の温度が上昇してしまう(図5(D))。このため、多くのマシンは、この現象を嫌って排気流の下流側の配光を上げないという仕様になっていた。
【0006】
【課題が解決しようとする課題】
上述の通り、昨今のマシンは、定着温度よりかなり低い温度から立ち上げているので、定着部が熱的に安定するまでに、特に、加圧ローラに熱が回るまでに時間が掛かる。また、使用者は、ファーストプリントを早くしたいため、定着部が熱的に安定する前に、定着部に記録紙を進入させる。このような条件下では、定着部のニップ幅に不均一が生じる。すなわち、定着部において、排気流の下流側のニップ幅が、上流側のニップ幅より広い状態で、記録紙の搬送が行なわれる。
【0007】
このような状態では、定着部の幅方向の不均一な圧力分布により、記録紙は、定着部の幅方向での“こし”の付き方が不均一になり、シワになりやすい状態になるとともに、記録紙の長手方向の搬送速度に微妙な差が生じ、転写部での画像歪み(画像の不均一)が生じやすくなる。
【0008】
本発明は、上述のような実情を考慮してなされたもので、定着装置のニップ部における幅方向の均一な圧力分布を得ることができる熱定着装置を提供することを目的としてなされたものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、定着ローラと該定着ローラに圧接する加圧ローラとからなる定着部を備え、該定着部の定着ローラと加圧ローラとの圧接部に現像された記録像を有する記録媒体を通すことにより該記録媒体に前記記録像を定着させる熱定着装置において、排気ファンによる排気流の上流側近傍に対応する加圧コロの一部に接触する補助加圧手段を備え、前記定着ローラの温度が所定の温度に上昇するまでのウォームアップ時に、前記補助加圧手段が前記加圧ローラの一部を前記定着ローラに押圧することを特徴としたものである。
【0010】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、前記定着部の温度又は該定着部の昇温開始からの回転数あるいは時間に基づいて前記補助加圧手段の押圧力を解除することを特徴としたものである。
【0011】
請求項3の発明は、請求項1または2に記載の熱定着装置において、前記補助加圧手段に加圧コロを用いたことを特徴としたものである。
【0012】
請求項4の発明は、請求項1または2または3に記載の熱定着装置を備えてなる画像形成装置を特徴としたものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明による熱定着装置が適用されるファクシミリ装置の一例を説明するための構成図で、図中、1は装置本体、2は感光体ドラム、3はクリーニング器、4は帯電器、5は光書込みユニット、6は現像器、7はトナーマガジン、8は転写ローラ、9は定着部、10は給紙カセット、11は搬送ローラ、12はレジストローラ、13は排紙ローラ、14は排紙センサ、15は記録紙排紙トレー、16は給紙ローラ、17は記録紙、18はスキャナ部、19は原稿給紙トレー、20は読取センサ、21は原稿排紙トレーである。
【0014】
図2は、本発明による熱定着装置の一実施例を説明するための図で、図2(A)は要部構成図、図2(B)は図2(A)のB−B矢視図で、図中、9は定着部、31は定着ローラ、32は加圧ローラ、33は加圧コロ、34はスプリング、35はソレノイドである。
【0015】
請求項1の発明は、図2に示したように、補助加圧手段である加圧コロ33を加圧ローラ32の排気流の上流側近傍に配置し、ヒータが立ち上がって所定の定着率が確保できるまで定着部が昇温すると、加圧コロ33がソレノイド35によって押されて加圧ローラ32に接触するようにしたものである。
【0016】
この時、加圧コロ33は加圧ローラ32に従動する。加圧コロ33の圧力は、定着ローラ31と加圧ローラ32の左右のニップ幅が均一になるように実験的に設定する。また、加圧コロ33の加圧ローラ32への加圧の解除を、解除した時の定着ローラ31と加圧ローラ32の左右のニップ幅が均一になっているようなタイミングで行なうと、逆に加圧コロ33側のニップ幅が広くなるので、ソレノイド35のストロークを段階的に変えることにより、その加圧を徐々に解除していく。
【0017】
図3は、本発明による熱定着装置の他の実施例を説明するためのブロック図で、35はソレノイド、36はメインモータ、37はCPU、38はサーミスタである。
請求項2の発明は、図3に示したように、定着ローラ31上の温度、および、昇温開始からの定着部9の総回転時間(総回転数)と、ニップ幅との関係を求めてテーブル化しておき、そのテーブルをもとにCPU37でソレノイド35を制御することにより、加圧コロ33のニップ幅制御がより確実なものとなるようにしたものである。
【0018】
図4は、定着ローラ31と加圧ローラ32との軸間があらかじめ定めた距離以下にならないように、その軸間を規制することにより、定着ローラ31と加圧ローラ32との間の均一なニップ幅を確保し、立ち上がりの熱的不安定な状態での、ニップ幅のアンバランスを矯正するようにしたものである。
【0019】
加圧ローラ32はゴムであるので、加圧ローラ32を加圧すれば、その圧力によりニップ幅は変化する。そのため、必要以上にニップ幅を広くしないよう、すなわち、加圧ローラ32が定着ローラ31に近づかないよう、定着ローラ31と加圧ローラ32の軸間をある距離に保つようにしたものである。この場合、加圧ローラ32と加圧力によって決まる最大ニップ幅より、ニップ幅を小さく設定する必要があるので、定着率を確保するために、定着ローラ(ヒートローラ)31の温度を上げるなどの手段を取らなければならない場合もある。
【0020】
図4において、図4(A)は正面図、図4(B)は斜視図で、図中、41は定着ローラ軸受、42は加圧ローラ軸受で、その他、定着ローラ31,加圧ローラ32は図2に示した実施例と同じ作用をする。
【0021】
図4に示したように、定着ローラ軸受41と加圧ローラ軸受42を配設すると、加圧ローラ32が加圧されて、定着ローラ31と加圧ローラ32との軸間が狭くなっても、必要以上に軸間が狭くならないように定着ローラ軸受41と加圧ローラ軸受42とが接触して、あらかじめ定めた最小の軸間以下にならず、これにより、他の部品を追加することなく、軸受の形状を工夫することで定着ローラ31と加圧ローラ32の軸間を規制することができる。
【0022】
本発明によると、定着ローラと該定着ローラに圧接する加圧ローラとからなる定着部を備え、該定着部の定着ローラと加圧ローラとの圧接部に現像された記録像を有する記録媒体を通すことにより該記録媒体に前記記録像を定着させる熱定着装置において、排気ファンによる排気流の上流側近傍に対応する加圧コロの一部に接触する補助加圧手段を備え、前記定着ローラの温度が所定の温度に上昇するまでのウォームアップ時に、前記補助加圧手段が前記加圧ローラの一部を前記定着ローラに押圧する補助加圧手段を備えているので、ウォームアップ時でもニップ幅を均一にすることができ、良好な搬送力による記録紙の搬送により、シワや画像歪みなどの発生を防ぐことができる。
【0023】
更に、前記定着部の温度又は該定着部の昇温開始からの回転数あるいは時間に基づいて前記補助加圧手段の押圧力を解除するので、ニップ幅の管理が精度良くでき、安定した記録紙搬送性の確保により、シワや画像歪みなどの発生を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による熱定着装置が適用されるファクシミリ装置の一例を説明するための構成図である。
【図2】 本発明による熱定着装置の一実施例を説明するための図である。
【図3】 本発明による熱定着装置の他の実施例を説明するためのブロック図である。
【図4】 軸間を規制するようにした熱定着装置の例を説明するための要部構成図である。
【図5】 従来技術による定着部の一例を説明するための図である。
【符号の説明】
1…装置本体、2…感光体ドラム、3…クリーニング器、4…帯電器、5…光書込みユニット、6…現像器、7…トナーマガジン、8…転写ローラ、9…定着部、10…給紙カセット、11…搬送ローラ、12…レジストローラ、13…排紙ローラ、14…排紙センサ、15…記録紙排紙トレー、16…給紙ローラ、17…記録紙、18…スキャナ部、19…原稿給紙トレー、20…読取センサ、21…原稿排紙トレー、31…定着ローラ、32,52…加圧ローラ、33…加圧コロ、34…スプリング、35…ソレノイド、36…メインモータ、37…CPU、38…サーミスタ、41…定着ローラ軸受、42…加圧ローラ軸受、51…ヒートローラ、53…排気ファン。
Claims (4)
- 定着ローラと該定着ローラに圧接する加圧ローラとからなる定着部を備え、該定着部の定着ローラと加圧ローラとの圧接部に現像された記録像を有する記録媒体を通すことにより該記録媒体に前記記録像を定着させる熱定着装置において、排気ファンによる排気流の上流側近傍に対応する加圧コロの一部に接触する補助加圧手段を備え、前記定着ローラの温度が所定の温度に上昇するまでのウォームアップ時に、前記補助加圧手段が前記加圧ローラの一部を前記定着ローラに押圧することを特徴とする熱定着装置。
- 請求項1に記載の熱定着装置において、前記定着部の温度又は該定着部の昇温開始からの回転数あるいは時間に基づいて前記補助加圧手段の押圧力を解除することを特徴とする熱定着装置。
- 請求項1または2に記載の熱定着装置において、前記補助加圧手段に加圧コロを用いたことを特徴とする熱定着装置。
- 請求項1または2または3に記載の熱定着装置を備えてなる、画像形成装置。
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1998
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