JP3881408B2

JP3881408B2 - 定着装置

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Publication number: JP3881408B2
Application number: JP22439596A
Authority: JP
Inventors: 司 ▲やな▼嶋; 正寿高野; 知幸西川; 勉佐藤; かすみ山本; 裕石川
Original assignee: ペンタックス株式会社
Priority date: 1996-08-07
Filing date: 1996-08-07
Publication date: 2007-02-14
Anticipated expiration: 2016-08-07
Also published as: US5842100A; JPH1048993A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法によって画像形成を行うプリンタ等において、記録紙にトナー像等の画像を定着するための定着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真法を用いて画像形成を行うプリンタ等には、記録紙に転写されたトナー像を定着する定着装置が設けられている。定着装置は、熱源を内蔵するヒートローラと、弾性体でできた表面を持つプレスローラとの間で記録紙を加圧・加熱することによってトナー像を記録紙に定着するものである。
【０００３】
一般に、記録紙の搬送路は水平に設けられるため、ヒートローラとプレスローラは、記録紙を上下から挟み込むよう配置される。また、記録紙が停止した状態でヒートローラに接していると記録紙が異常乾燥するため、従来より、プレスローラをヒートローラに対して近接及び離反する方向に移動してヒートローラとプレスローラとの間を開閉する開閉機構を設けている。
【０００４】
ここで、近年、消耗部品であるヒートローラ及びプレスローラを、非消耗部品である上記の開閉機構等に対して着脱可能なユニットとした定着装置が提案されている。非消耗部品には、ヒートローラを回転駆動するための回転機構も含まれる。このような定着装置では、着脱ユニットは、記録紙搬送方向（水平方向）にスペースを取らないよう鉛直方向に着脱される。そして、着脱ユニットを上方から装着する際に、ヒートローラに設けられた従動ギアが、この従動ギアの下方に配置された回転機構の駆動ギアに係合するよう構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、ヒートローラの加熱を開始すると、ヒートローラ本体がまず加熱され、次いでヒートローラの支軸を保持する軸受が加熱され、続いて軸受を保持するフレームが加熱される。そのため、支軸と軸受との間には、先に加熱される支軸の熱膨張を吸収するためのクリアランスが設けられ、軸受とフレームとの間には、先に加熱される軸受の熱膨張を吸収するためのクリアランスが設けられる。
【０００６】
従って、回転機構の駆動ギアが回動すると、駆動ギアと従動ギアとの噛み合いの圧力角の方向に従動ギアが付勢されるため、ヒートローラの従動ギア側の一端が前記のクリアランス分だけ持ち上げられる。即ち、ヒートローラがプレスローラに対して傾斜する。この状態でプレスローラが閉じると、記録紙の幅方向の一端が他端よりも先に挟まれるが、プレスローラは停止しているため先に挾まれた方にブレーキがかかる。即ち、後に閉じた方の一端が、他端（先に閉じた方）よりも先に搬送されるため、記録紙が斜行するという問題点がある。特に、記録紙として連続記録紙を用いた場合には、頁が進むにつれて斜行が蓄積し、やがてはスキューに発展する可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記の事情に鑑み、ヒートローラの傾斜に起因する記録紙の斜行を防止することが可能な定着装置を提供すること、を目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の定着装置は、熱源を内蔵するヒートローラと、該ヒートローラとの間で前記記録紙を加圧する作用位置と、該作用位置から待避した待避位置との間で移動可能なプレスローラと、ヒートローラを回動する回動手段と、ヒートローラの回動時に、プレスローラを作用位置と待避位置との間で移動させ、両ローラ間を開閉させる開閉手段と、を備え、ヒートローラの一対の回転支軸を夫々保持する軸受部材と、該軸受部材を保持する保持部材との間に所定量のクリアランスを設け、回転支軸の一方に、回動手段により駆動されるギアを設け、前記ヒートローラにおける前記回転支軸の一方側は、前記ギアの駆動により、前記待避位置から前記作用位置へ向う方向へと前記プレスローラから離れる方向へ変位する構成を有し、回転支軸の他方を保持する軸受部材を、当該クリアランス内において、プレスローラから離れる方向に所定量変位させることで、前記ヒートローラと前記プレスローラとが互いに平行な状態で前記記録紙を挟み込むように構成したものである。また、選択的に、ヒートローラの回転時に前記ヒートローラと前記プレスローラとが平行になるように構成することができる。
【０００９】
このように構成されているため、ヒートローラの回転時に、当該ギアの係合回転（噛み合った状態での回転）によってヒートローラのギア側がプレスローラから離れる方向に変位すると、ヒートローラがプレスローラと平行になる。かくして、ヒートローラとプレスローラとが互いに平行な状態で記録紙を挟み込むため、記録紙の幅方向の一端が他端に対して先に挟まれるということが防止され、記録紙の斜行が防止される。
【００１０】
上記の変位はばね部材、特に板ばねによって行うことができる。また、ばね部材が軸受部材を当接付勢するよう構成しても良い。さらに、ヒートローラの表面と軸受及びばね部材を、導電性を持つ部材で構成し、ばね部材を接地することによって、ヒートローラ表面を、軸受及びばね部材を介して接地することができる。このように構成することによって、記録紙との接触によりヒートローラ表面に生じた電荷を逃がすことができる。
【００１１】
なお、上記のばね部材は、回転支軸を直接当接付勢するよう構成しても良い。この場合、ヒートローラ表面と回転支軸とばね部材を、導電性を持つ部材で構成し、ばね部材を接地することによって、ヒートローラ表面を、回転支軸とばね部材を介して接地することができる。
【００１２】
また、本発明の定着装置は、回転支軸の一方にギアを設け、当該一方の回転支軸側のクリアランスが、他方の回転支軸側のクリアランスよりも所定量大きくすると共に、当該所定量を、回動手段とギアとの係合回転により当該一方の回転支軸が変位する量と実質的に等しくするよう構成することも可能である。このように構成することによって、回動手段とギアとの係合回転により一方の回転支軸が変位した時に、ヒートローラがプレスローラに対し実質的に平行になる。さらに、プレスローラをヒートローラの鉛直方向下方に配置し、当該一方の回転支軸側のクリアランスを、他方の回転支軸側のクリアランスに比べ、下限位置が当該所定量だけ低くなるよう構成することもできる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る定着装置の実施の形態を説明する。実施の形態として示すプリンタ１は、所謂電子写真法を利用して、連続記録紙である記録紙Ｐに画像を形成するプリンタである。
【００１４】
まず、プリンタ１の概略構成について説明する。
図１は、プリンタ１の概略構成を示す側面図である。図１において、プリンタ１は、画像情報に応じて変調されたレーザー光を照射する走査光学装置１５と、走査光学装置１５からの射出光により潜像を形成される感光体ドラム１６と、感光ドラム１６を一様に帯電する帯電部１７と、潜像をトナーにより現像する現像ユニット１８と、トナー像を記録紙に転写する転写部２０と、トナー像を記録紙Ｐに定着させる定着装置３０を、ハウジング１０内に収容したものである。
【００１５】
記録紙Ｐは、ハウジング１０の図中右側に形成された挿入口１１から挿入され、前述の転写部２０、定着装置３０を通って、ハウジング１０の図中左側に設けられた排出口１２から排出される。記録紙Ｐは、転写部２０と定着装置３０の間に設けられたトラクタユニット６０によって搬送される。トラクタユニット６０は、記録紙Ｐの幅方向両端に設けられた送り孔に係合する突起を有するトラクタベルト６１を一対のプーリ６２によって周回移動するよう構成されており、プーリ６２はトラクタモータ８４により駆動される。
【００１６】
画像形成は、次のようにして行われる。
画像情報に応じて変調されたレーザー光が走査光学装置１５から出射され、感光ドラム１６の表面を露光する。感光ドラム１６は、帯電部１７にてその表面の感光体が一様に帯電され、上記の変調レーザ光により露光されることにより、潜像が形成される。感光ドラム１６表面に形成された潜像に、現像ユニット１８によりトナーが付着されてトナー像が形成される。感光ドラム１６表面のトナー像は、転写部２０においてコロナチャージャ１９を放電させることによって記録紙Ｐに転写され、記録紙Ｐに転写されたトナー像は定着装置３０によって加圧・加熱されて記録紙Ｐ上に定着される。
感光体ドラム１６の表面に残った残留トナーはクリーニング部１３で除去され、感光体ドラム表面は除電部１４で除電されて次の画像形成の準備が行われる。
【００１７】
なお、トラクタモータ８４と、定着装置３０を駆動する後述の定着駆動モータ８２と、感光ドラム１６の回動等を行うメインモータ８６とは、制御部８０によって制御される。
【００１８】
ハウジング１０の上部は、揺動開成可能な上部ハウジング１０ａとなっており、当該上部ハウジング１０ａには走査光学装置１５が収納されている。そのため、ユーザーは、上部ハウジング１０ａを揺動開成させて、プリンタ１の上方から定着装置３０あるいはトラクタユニット６０を臨むことができる。
【００１９】
定着装置３０は、熱源を内蔵したヒートローラ４０と、弾性体でできた表面を持つプレスローラ５０が設けられている。また、定着装置３０には、ヒートローラ４０とプレスローラ５０とを開閉するための開閉機構３３が設けられている。開閉機構３３は、プレスローラ５０を、ヒートローラ４０との間で記録紙Ｐを加圧する作用位置と、当該作用位置から待避した待避位置との間で移動するものである。
【００２０】
ここで、転写部２０では、コロナチャージャ１９が揺動軸２１により揺動可能に設けられた揺動ホルダ２２に支持され、感光ドラム１６の表面に近接した作用位置と、感光ドラム１６から離間した待避位置との間で移動可能となっている。この揺動ホルダ２２は、開閉機構３３により駆動されるスライドアーム２３によって揺動する。
【００２１】
また、定着装置３０と排出口１２との間には、記録紙Ｐを排出するための排出ローラ部７０が設けられている。排出ローラ部７０は記録紙Ｐに対し上下に配置された上部ローラ７１及び下部ローラ７２よりなっている。上部ローラ７１は、開閉機構３３と連動して、下部ローラ７２との間で記録紙Ｐを挟む作用位置と、当該作用位置から待避した待避位置との間で移動する。
【００２２】
プリンタ１は、画像形成が行われた頁をユーザーが切り離したり、目視確認したりできるように、画像形成処理が終了すると、記録紙Ｐの画像形成済みの頁をプリンタ１の外に一旦排出するよう構成されている。そして、次の画像形成を行う際には、記録紙Ｐを引き戻して画像形成を再開する。そのため、記録紙Ｐの引き戻し時又は停止時には、開閉機構３３によって、プレスローラ５０とコロナチャージャ１９及び上部ローラ７１が待避位置に移動して、記録紙Ｐの搬送路を開放する。
【００２３】
次に、定着装置３０の詳細について説明する。
定着装置３０において、消耗部品であるヒートローラ４０及びプレスローラ５０は、プリンタ１に対し着脱可能な着脱ユニット３２に保持されており、この着脱ユニット３２は、ユーザーが上部ハウジング１０ａを開成することによって、上方に取り外すことができるよう構成されている。
【００２４】
まず、着脱ユニット３２について説明する。
図２は、着脱ユニット３２を示す斜視図である。図２に示すように、着脱ユニット３２は、上部フレーム１２０と下部フレーム１３０を上下に重ね、各フレームにヒートローラ４０及びプレスローラ５０を夫々平行に設けたものである。上部フレーム１２０は、下面が開口した略直方体形状を有している。また、下部フレーム１３０は、略長方形の底板１３１と、底板１３１の長手方向両端に立設された側板１３２よりなっている。
【００２５】
図３は、着脱ユニット３２を搬送方向下流側から見た断面図である。ヒートローラ４０は、表面にトナーが付着しないようコーティングを施された金属製のローラである。ローラ部４０ａは中空となっており、内部には熱源４１が設けられている。また、ローラ部４０ａの長手方向両端には夫々支軸４２が突出形成され、両支軸４２はラジアル軸受である軸受４３によって保持されている。なお、ヒートローラ４０の熱源を加熱するための構成については、説明及び図示を省略する。
【００２６】
支軸４２の一端には、ヒートローラ４０を回転駆動するためのローラギア４４が固定されている。なお、ヒートローラ４０のローラギア４４側を「駆動側」とし、ローラギア４４と反対の側を「非駆動側」と呼ぶ。
【００２７】
プレスローラ５０は、ヒートローラ４０との間で記録紙Ｐを加圧した状態で、ヒートローラ４０に従動して回転する従動ローラである。プレスローラ５０は、固定支軸５１と、固定支軸５１の回りにラジアル軸受５２を介して回転可能に設けられた円筒部５３とからなっており、円筒部５３はゴム等の弾性部材で構成されている。
【００２８】
図２に示すように、下部フレーム１３０には、プレスローラ５０の支軸５１を挿通するため、上端１３２ａに開口し下方に向けて延びるＵ字型の溝１３３が形成されている。溝１３３は、その内側に沿って支軸５１が移動し得る幅を有している。
【００２９】
上部フレーム１２０の長手方向両側面には、下端に開口し上方に向けて延びる逆Ｕ字型の溝１２３が形成されている。溝１２３の幅はヒートローラ４０の軸受４３の外径よりも所定量だけ大きく形成されている。また、下部フレーム１３０の側板１３２の上端１３２ａは、軸受４３の外周に沿った曲面形状を有している。従って、上部フレーム１２０の溝１２３と、下部フレーム１３０の側板１３２の上端１３２ａとが、軸受４３を保持する保持部材を構成する。
【００３０】
ここで、ヒートローラ４０を加熱すると、ヒートローラ４０がまず加熱され、次いでヒートローラ４０の支軸４２を保持する軸受４３が加熱され、続いて軸受４３を保持する上部フレーム１２０が加熱される。そのため、図３に示すように、支軸４２と軸受４３との間には、先に加熱される支軸４２の熱膨張を吸収するためのクリアランスｘが設けられ、軸受４３と上部フレーム１２０との間には、先に加熱される軸受４３の熱膨張を吸収するためのクリアランスｙが設けられる。
【００３１】
本実施の形態では、支軸４２及び軸受４３は金属性であり、上部フレーム１２０は樹脂性である。そのため、軸受４３と上部フレーム１２の間のクリアランスｙは、互いの熱膨張係数の違いを考慮して約０．２ｍｍに設定する。一方、支軸４２と軸受４３の熱膨張係数はほぼ等しいため、支軸４２と軸受４３の間のクリアランスｘはクリアランスｙに比較して十分小さく設定する。
【００３２】
上部フレーム１２０の一方の側面には、ヒートローラ４０の非駆動側（ローラギア４４と反対の側）の軸受４３を上方に付勢する板ばね２００（変位手段）が取り付けられている。図２に示すように、板ばね２００は帯状に長く形成され、後端が上部フレーム１２０に固定されると共に、前端が軸受４３の下方に当接している。そして、図３に示すように、ヒートローラ４０は、板ばね２００によって非駆動側の軸受４３を持ち上げられ、非駆動側に行くほどプレスローラ５０から離れるよう傾斜した状態で保持されている。
【００３３】
ここで、着脱ユニット３２を含む定着装置３０について説明する。
図４は、着脱ユニット３２を含む定着装置３０を記録紙搬送方向下流側から見た断面図である。定着装置３０には、ヒートローラ４０とプレスローラ５０の間の開閉を行うための開閉機構３３（開閉手段）、及びヒートローラ４０の回転駆動を行う回動機構３４（回動手段）が設けられている。
【００３４】
開閉機構３３及び回動機構３４は、上方から着脱ユニット３２を装着することができるコの字形状の断面を持つベースフレーム３５に取り付けられている。ベースフレーム３５は、長方形の底板３６と、底板３６の長手方向両端に立設された一対の側板３７よりなっている。消耗部品であるヒートローラ４０及びプレスローラ５０に対し、開閉機構３３、回動機構３４及びベースフレーム３５は定着装置３０における非消耗部品を構成する。
【００３５】
着脱ユニット３２は、図４に矢印で示すように、上方からベースフレーム３５に装着される。着脱ユニット３２をベースフレーム３５に装着すると、ヒートローラ４０のローラギア４４は、回動機構３４に設けられた後述の駆動ギア１４７に上方から係合する。
【００３６】
このように、ローラギア４４は駆動ギア１４７の上方に位置し、駆動ギア１４７とローラギア４４との噛み合いの圧力角の方向は、ほぼ上方となる。そのため、駆動ギア１４７が回動すると、駆動ギア１４７とローラギア４４との係合回転（噛み合った状態での回転）のため、ローラギア４４が上方に向けて付勢される。
【００３７】
つまり、ヒートローラ４０が停止している時には、ヒートローラ４０の非駆動側が板ばね２００によって持ち上げられ、ヒートローラ４０はプレスローラ５０に対し、非駆動側がプレスローラ５０から離れるよう傾斜している。一方、ヒートローラ４０が回転すると、ローラギア４４と駆動ギア１４７との係合回転により、ヒートローラ４０の駆動側も持ち上げられるため、ヒートローラ４０はプレスローラ５０と平行になる。
【００３８】
なお、ヒートローラ４０の加熱開始時に生ずる前述の熱膨張差は、板ばね２００の弾性変形によって吸収される。
【００３９】
次に、開閉機構３３及び回動機構３４について説明する。
図５は、定着装置３０から着脱ユニット３２を取り外した状態を示す平面図である。なお記録紙Ｐの搬送方向を矢印で示す。ベースフレーム３５の一方の側板３７には、定着駆動モータ８２を取り付けるためのモータ取付板３９が取り付けられている。
【００４０】
モータ取付板３９は側板３７と平行に設けられ、定着駆動モータ８２は出力軸１４２を側板３７に向けて突出させた状態でモータ取付板３９に取り付けられている。出力軸１４２にはモータギア１４３が固定されている。モータギア１４３は、側板３７とモータ取付板３９との間に設けられた支軸１４４の回りに回転可能に設けられた第１ギア１４５に係合している。回転軸１４４には、第１ギア１４５と一体となって回動する第２ギア１４６が設けられている。第２ギア１４６は、側板３７に対し回転可能に設けられた駆動ギア１４７に係合する。
【００４１】
一方、前記の第２ギア１４６には、駆動ギア１４７の他に、側板３７に回転可能に支持された第４ギア１４８が係合している。第４ギア１４８は、同軸に固定された第５ギア１４９を介して、第６ギア１５０に係合している。第６ギア１５０は、クラッチ１５１を介してカムシャフト１５２に連結されている。即ち、クラッチ１５１のオンオフによって、定着駆動モータ８２の駆動力を利用してカムシャフト１５２の回動が行われる。
【００４２】
カムシャフト１５２は、ベースフレーム３５の両側板３７，３７間に亘って延びており、その両端近傍には、プレスローラ５０を昇降駆動するための第１ディスクカム１５３、第２ディスクカム１５４が固定されている。また、カムシャフト１５２の長手方向のほぼ中心部には、カムシャフト１５２の回転角度を検知するためのエンコーダホイール１１２が固定され、ベースフレーム３５の底板３６には、エンコーダホイール１１２を読み取るためのフォトインタラプタ１１３が形成されている。
【００４３】
また、カムシャフト１５２のほぼ中心部には、転写部２０（図１）のコロナチャージャー１９を保持する揺動ホルダ２２を揺動させるための第３ディスクカム１５５が固定されている。第３ディスクカム１５５には、転写部２０に向けて延びるスライドアーム２３に設けられたカムフォロア１０４が当接しており、カムシャフト１５２の回動によって、スライドアーム２３が図中上下方向に移動される。この揺動ホルダ２２の揺動の詳細については説明を省略する。
【００４４】
なお、ベースフレーム３５の搬送方向下流側（図中下側）には、記録紙Ｐを排出するための排紙ローラ部７０が設けられている。排紙ローラ部７０は、ベースフレーム３５の長手方向に延びる上下一対の支軸７３、７４と、上側の支軸７３に固定された一対のローラ部材である上部ローラ７１、及び下側の支軸７４に固定された一対のローラ部材である下部ローラ７２よりなっており、両ローラ７１，７２が記録紙Ｐを上下から挟むよう配置されている。
【００４５】
ベースフレーム３５の長手方向両端近傍には、支軸７３，７４を支持するための一対の板部材７７，７７が立設され、支軸７３，７４の夫々の両端は、板部材７７，７７に形成された孔に挿通されている。なお、板部材７７，７７に形成された、支軸７３の両端を挿通するための孔７７ａ，７７ａは、上下方向（紙面に直交する方向）に長く形成され、支軸７３が孔７７ａ，７７ａに沿って上下方向に所定量移動できるようになっている。
【００４６】
支軸７４の回動機構３４側の一端には排出ギア１５９が固定され、排出ギア１５９は中間ギア１５８を介して駆動ギア１４７に連結している。即ち、定着駆動モータ８２の駆動によって、ヒートローラ４０と同時に下部ローラ７２も回転する。
【００４７】
側板３７，３７から内側に向けて夫々支軸１６０が突出形成され、両支軸１６０には、揺動アーム１６１が揺動可能に支持されている。そして、揺動アーム１６１を挟んで図中手前側と奥側に、圧縮バネ９４ｂを介して揺動アーム１６１と一体的に揺動するプレート対１６９，１６２が設けられている。プレート対１６９，１６２は、ディスクカム１５３，１５４に係合するカムフォロア１６３が設けられている。プレート１６２は、底板３６に一端を固定された引っ張りばね１６４によって、カムフォロア１６３とディスクカム１５３，１５４とが常時係合するよう付勢されている。
【００４８】
このようにして、ディスクカム１５３，１５４の回転によってカムフォロア１６３と一体となったプレート対１６９，１６２が揺動し、この回転運動が圧縮バネ９４ｂを介して揺動アーム１６１に伝達され、揺動アーム１６１の揺動によりプレスローラ５０が昇降する。
【００４９】
次に、ヒートローラ４０とプレスローラ５０の開閉動作について説明する。
図６（ａ）、（ｂ）は、開閉機構３３によるヒートローラ４０とプレスローラ５０の開閉状態を示す側面図である。ディスクカム１５３，１５４の回転に伴って、ディスクカム１５３，１５４とカムフォロア１６３との係合によって揺動アーム１６１が揺動する。揺動アーム１６１の先端は、プレスローラ５０の支軸５１の下側に当接しており、アーム１６１の上下動に伴い、プレスローラ５０が昇降する。
【００５０】
ディスクカム１５３，１５４の形状は、最大半径（点Ｄ）でカムフォロア１６３に当接した時にヒートローラ４０とプレスローラ５０との間が記録紙Ｐを挟んで閉じ（図６（ａ））、最小半径（点Ａ）でカムフォロア１６３に当接した時にプレスローラ５０がヒートローラ４０から最も離間する（図６（ｂ））ように定められている。このように、ディスクカム１５３，１５４の回転によって、プレスローラ５０が作用位置と待避位置との間で昇降する。
【００５１】
なお、揺動アーム１６１と連動して、定着装置３０に導かれる記録紙Ｐを下方からガイドするガイドプレート９０が揺動可能に設けられている。ガイドプレート９０は、側板３７に設けられた支軸９１により支持された揺動部材９２に固定されている。揺動部材９１には、揺動アーム１６１の上端に当接する当接片９３が設けられ、当接片９３と揺動アーム１６１との間には引っ張りバネ９４が設けられている。そのため、ガイドプレート９０は揺動アーム１６１の位置に応じて揺動し、揺動アーム１６１が待避位置にある時には、記録紙Ｐをヒートローラ４０とプレスローラ５０のいずれとも接しないようガイドする（図６（ｂ））。
【００５２】
また、揺動アーム１６１の先端部１６１ａは、排出ローラ部７０の上部ローラ７１と下部ローラ７２とを開閉させるための揺動レバー７５に当接する。揺動レバー７５は側板３７に設けられた支軸７６により揺動可能に支持され、揺動レバー７５上には上部ローラ７１の支軸７３が保持されている。従って、揺動アーム１６１の揺動に伴って、上部ローラ７１が昇降し、下部ローラ７２との間を開閉する。
【００５３】
次に、ヒートローラ４０とプレスローラ５０の開閉に伴う記録紙Ｐの斜行防止のための構成について説明する。
図７は、ヒートローラ４０とプレスローラ５０の開閉状態を示す概略図である。本実施形態のプリンタは、記録紙Ｐが停止状態でヒートローラ４０と接触して過昇温することがないよう、ヒートローラ４０の回転開始後に、ヒートローラ４０とプレスローラ５０との間で記録紙Ｐを挟むよう構成されている。
【００５４】
図７（ａ）に示すように、ヒートローラ４０が停止した状態では、板ばね２００の付勢力によって、ヒートローラ４０の非駆動側（ローラギア４４と反対の側）が、上限位置まで持ち上げられている。即ち、ヒートローラ４０は、（水平状態で保持されている）プレスローラ５０に対し、非駆動側に行くほどプレスローラ５０から離れるよう傾斜している。
【００５５】
図７（ｂ）に示すように、ヒートローラ４０が回転を開始すると、ローラギア４４と駆動ギア１４７の係合回転により生ずる付勢力によって、ヒートローラ４０の駆動側（ローラギア４４側）が、上限位置まで持ち上げられ、ヒートローラ４０はプレスローラ５０と平行になる。
このようにヒートローラ４０とプレスローラ５０とが平行になった状態で、プレスローラ５０が上昇し、ヒートローラ４０との間で記録紙Ｐを挟み込む（図７（ｃ））。
【００５６】
このように、本実施形態の定着装置によると、ヒートローラ４０の非駆動側を板ばね２００により持ち上げているため、回転時にヒートローラ４０の駆動側が上昇することによってヒートローラ４０がプレスローラ５０に対して平行になり、両ローラが平行な状態で記録紙Ｐを挟み込む。そのため、記録紙の幅方向の一端が他端に対して先に挟まれるということが防止され、記録紙の斜行が防止される。さらに、斜行が蓄積して発生するスキューも防止される。
【００５７】
次に、本実施形態の板ばね２００のアース板としての機能について説明する。ヒートローラ４０は、トナーの転写された記録紙Ｐと接触するため帯電しやすい。そこで、本実施形態では、ヒートローラ４０の表面にトナーの付着を防止するためコーティングされる塗料を導電性塗料（シリコン樹脂にカーボン粉を分散したもの等）とし、軸受４３を導電性部材で構成すると共に、板ばね２００をプリンタの接地端子（図示せず）に接続することによって、ヒートローラ４０の表面を、軸受４３と板ばね２００を介してプリンタの接地端子と同電位とすることができる。
このように板ばね２００がアース板としても機能するため、別途アース板を設ける必要が無くなり、部品点数が減らすことができる。
【００５８】
なお、本実施形態では、板ばね２００によって軸受４３を当接付勢しているが、軸受４３の代わりに支軸４２を直接当接付勢するよう構成することもできる。このように構成すれば、軸受４３を導電性材料としなくても、ヒートローラ４０の表面を支軸４２と板ばね２００を介してプリンタの接地端子と同電位とすることができる。
【００５９】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。
第２の実施の形態では、板ばね２００でヒートローラ４０の非駆動側を持ち上げる代わりに、ヒートローラ４０の駆動側の軸受４３の周囲のクリアランスａが、非駆動側の軸受４３の周囲のクリアランスｂよりも大きくなるよう構成したものである。
【００６０】
図８は、第２の実施形態によるヒートローラ４０とプレスローラ５０の開閉状態を示す概略図である。図８（ａ）に示すように、ヒートローラ４０の駆動側・非駆動側共に、軸受４３の上限位置（図２に示す上部フレーム１２０の溝１２３の頂部）は同じである。
【００６１】
ヒートローラ４０の非駆動側の軸受４３の周囲のクリアランスｂは、第１の実施形態と同様、熱膨張係数差を考慮して０．２ｍｍとする。一方、駆動側の軸受４３の周囲のクリアランスａは、非駆動側のクリアランスｂよりも、ギアの係合回転（噛み合った状態での回転）による軸受４３の推定変位量だけさらに大きく設定する。即ち、ギアの係合回転による軸受４３の変位量を０．５ｍｍと推定すると、駆動側のクリアランスａは０．７ｍｍとなる。
【００６２】
即ち、図８（ａ）に示すように、ヒートローラ４０が停止しているときには、両軸受４３は夫々下限位置にあり、なお且つ非駆動側に行くほどプレスローラ５０から離れるよう傾斜している。
そして、図８（ｂ）に示すように、ヒートローラ４０が回転すると、ギアの係合回転による付勢力によって、ヒートローラ４０の駆動側が０．５ｍｍ程度持ち上げられ、ヒートローラ４０とプレスローラ５０とはほぼ平行となる。
【００６３】
なお、実際のギアの係合回転による軸受４３の変位量が推定値（０．５ｍｍ）と異なった場合、ヒートローラ４０はプレスローラ５０に対し僅かに傾斜するが、傾斜角度が僅かであれば記録紙Ｐの斜行を抑えることができる。このように、第２の実施形態の定着装置によると、第１の実施形態よりも簡単な構成で記録紙Ｐの斜行を抑えることができる。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の定着装置は、ヒートローラの、ギアと反対の側（非駆動側）を、プレスローラから離れる方向に変位させることによって、ヒートローラをプレスローラに対して傾斜させている。そのため、ヒートローラ回転時にヒートローラのギア側が変位することによってヒートローラは水平になり、ヒートローラとプレスローラとが互いに平行な状態で記録紙を挟み込むため、記録紙の幅方向の一端が他端に対して先に挟まれるということが防止される。即ち、記録紙の斜行が防止される。また、特に、記録紙として連続記録紙を用いた場合には、斜行が蓄積して大きなスキューに至ることが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】プリンタの基本構成を示す側面図である。
【図２】定着装置における着脱ユニットを示す斜視図である。
【図３】本発明に係る定着装置の実施の形態を示す正面図である。
【図４】図３の定着装置を示す正面図である。
【図５】図３の定着装置を示す平面図である。
【図６】図３の定着装置におけるヒートローラとプレスローラの開閉状態を示す概略図である。
【図７】図３の定着装置におけるヒートローラとプレスローラの開閉状態を示す概略図である。
【図８】第２の実施形態の定着装置におけるヒートローラとプレスローラの開閉状態を示す概略図である。
【符号の説明】
１プリンタ
１０ハウジング
３０定着装置
３２着脱ユニット
３４回動機構
３５ベースフレーム
４０ヒートローラ
４２支軸
４３軸受
４４ローラギア
５０プレスローラ
５１固定支軸
５２軸受
８２定着駆動モータ
１２０上部フレーム
１３０下部フレーム
１５２カムシャフト
１５３，１５４ディスクカム
１６１揺動アーム
１６２，１６９プレート対
１６３カムフォロア
２００板ばね

Claims

記録紙に像を定着させるための定着装置であって、
熱源を内蔵するヒートローラと、
該ヒートローラとの間で前記記録紙を加圧する作用位置と、該作用位置から待避した待避位置との間で移動可能なプレスローラと、
前記ヒートローラを回動する回動手段と、
前記ヒートローラの回動時に、前記プレスローラを前記作用位置と前記待避位置との間で移動させ、両ローラ間を開閉させる開閉手段と、を備え、
前記ヒートローラの一対の回転支軸を夫々保持する軸受部材と、該軸受部材を保持する保持部材との間に所定量のクリアランスを設け、
前記回転支軸の一方に、前記回動手段により駆動されるギアを設け、
前記ヒートローラにおける前記回転支軸の一方側は、前記ギアの駆動により、前記プレスローラから離れる方向へ変位する構成を有し、
前記回転支軸の他方を保持する軸受部材を、前記クリアランス内において、前記プレスローラから離れる方向に所定量変位させることで、前記ヒートローラと前記プレスローラとが互いに平行な状態で前記記録紙を挟み込むようにしたことを特徴とする定着装置。
前記変位はばね部材により行われること、を特徴とする請求項１に記載の定着装置。
前記ばね部材は板ばねであること、を特徴とする請求項２に記載の定着装置。
前記ばね部材は前記軸受部材を当接付勢すること、を特徴とする請求項２又は３に記載の定着装置。
前記ヒートローラ表面と前記軸受及び前記ばね部材を、導電性を有する部材で構成すると共に、前記ばね部材を接地接続することにより、前記ヒートローラ表面が、前記軸受と前記ばね部材を介して接地されること、を特徴とする請求項４に記載の定着装置。
前記ばね部材は前記他方の回転支軸を当接付勢すること、を特徴とする請求項２又は３に記載の定着装置。
前記ヒートローラ表面と前記回転支軸及び前記ばね部材を、導電性を有する部材で構成すると共に、前記ばね部材を接地接続することにより、前記ヒートローラ表面が、前記支軸と前記ばね部材を介して接地されること、を特徴とする請求項６に記載の定着装置。
前記ヒートローラは、前記プレスローラの鉛直方向上方に位置すること、を特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の定着装置。
前記ヒートローラの回転時に前記ヒートローラと前記プレスローラとが平行になるようにしたことを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の定着装置。
記録紙に像を定着させるための定着装置であって、
熱源を内蔵するヒートローラと、
該ヒートローラとの間で前記記録紙を加圧する作用位置と、該作用位置から待避した待避位置との間で移動可能なプレスローラと、
前記ヒートローラを回動する回動手段と、
前記ヒートローラの回動時に、前記プレスローラを前記作用位置と前記待避位置との間で移動させ、両ローラ間を開閉させる開閉手段と、を備え、
前記ヒートローラの一対の回転支軸を夫々保持する軸受部材と、該軸受部材を夫々保持する保持部との間に夫々クリアランスを設け、
前記回転支軸の一方に、前記回動手段により駆動されるギアを設けると共に、
前記一方の回転支軸側の前記クリアランスを、他方の回転支軸側の前記クリアランスよりも所定量大きくし、
該所定量を、前記回動手段と前記ギアとの係合回転により前記一方の回転支軸が変位する量と実質的に等しくすることによって、
前記回動手段と前記ギアとの係合回転により前記一方の回転支軸が変位した時に、前記ヒートローラが前記プレスローラに対し実質的に平行になるよう構成した定着装置。
前記プレスローラは前記ヒートローラの鉛直方向下方に位置し、前記一方の回転支軸側の前記クリアランスは、前記一方の回転支軸側の下限位置が他方の回転支軸側の下限位置よりも所定量だけ低くなるよう構成されたこと、を特徴とする請求項１０に記載の定着装置。