JPH01185578A - 定着装置におけるバックアップローラ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、加熱ローラ方式の定着装置において、定着ｉ
ｔ！の両ローラの間のニップ圧力分布を調整可能に構成
してなる装置に関し、特に、巾の広い用紙に対してしわ
の発生しないようなニップ形状を得るようにする装置に
関する。

（従来の技術） 従来の複写機やプリンター等の乾式トナーを用いる装置
においては、感光体ドラムに形成されたトナー画像を用
紙に転写して、該未定着トナー画像を担持する用紙を、
搬送手段によって定着装置に案内し、該定着￥ＡＭにお
いて熱または圧力を加えることによって、トナーを溶融
させ、用紙に押圧する等の手段によって定着を行い、コ
ピーとして完成するような手段が用いられている。

上記したような未定着トナー画像の定着のためには、一
般に加熱ローラ方式の定着＠置が用いられることが多い
。この加熱ローラ方式の定着装置においては、発熱ラン
プ等を内蔵した加熱ローラと、該加熱ローラに対して、
所定の圧力で押圧されるようにした加圧Ｏ−ラとを対向
して配ｌしており、該両日−ラの間に用紙をニップして
、加熱と加圧との作用を行い得るよさにしている。

例えば、−膜内な複写機としては、第４図に示されるよ
うな構成のものである。この複写機１には、その本体の
上面にプラテン２を設けて、原稿を載隨し、該プラテン
２の上にセットした原稿の画像を画像読取り装置１３に
よって走査し、その画像情報を感光体ドラム５に伝達す
る。

前記感光体ドラムの周囲には、現像装Ｍ７、帯電コロト
ロン６、転写・剥離コロトロン８および、クリーニング
装置ｆ９等の各装置が配置されており、画！Ｉｌ読取り
装置からの光によって感光体ドラムの表面に静電潜像を
形成し、その静電潜像に対して現像装置からトナーを供
給することによって、トナー画像として可視像化する。

そして、感光体ドラムのトナー画像を転写・剥離コロト
ロン８による放電によって用紙に転写するようにしてお
り、その後に感光体ドラムに残留するトナーをクリーニ
ング装置９によって除去するようにしている。

また、トナー画像が転写される用紙は、給紙装置から供
給され、用紙搬送路を通る間に、画像転写部分で、上記
したように転写・剥離コロトロンからの放電によって感
光体ドラム５からトナー画像が転写される。そして、未
定着トナー画像を担持する用紙を、搬送ベルト装置１ｏ
によって定着装置１５に案内するようになっている。

上記したような複写機において、一般に用いられている
加熱ローラ方式の定着装置１５は、第５図に示されるよ
うに、フレーム２５に対して軸受２４を介して回転可能
に支持される加熱ローラ２０と、該加熱ローラ２０に対
してスプリング３２によって所定の圧力で押圧されるよ
うに構成された加圧ローラ３０とから構成される。

また、前記加圧ロー５３０は、金属製の円筒状のコアの
周囲の部分に、弾性体の被覆層を所定の厚さで形成して
おり、その両端部に設けた軸受３１に、それぞれスプリ
ングにょる押圧手段を設け、該スプリング３２による圧
力を所定の値に設定することによって、両ローラの間に
ニップ圧力を調整出来るような手段が用いられる。

この加熱ローラ２０は、ローラコア２１の中空部の内部
にはハロゲンランプ等のような発熱体２３を設けていて
、該ランプ２３の熱によって、加熱ローラ２０の表面を
所定の温度（１８０℃〜２００℃）に加熱し、その熱で
用紙に担持されたトナーを溶融し、加圧ローラによる圧
力で、溶融されたトナーを用紙に押圧して定着させるよ
うにしている。

前記両ローラが上記したような構成のものであり、各ロ
ーラのニップ部分での形状が第６図に示されるように、
加熱ローラ２０が両側が広くて中央部が狭いものとして
構成されるのに対して、加圧ローラ３０が金属材料によ
り構成されたコアの表面に、弾性体を一体に被覆して構
成したものとなっている。したがって、両ローラの間で
のニップ形状Ｎは、図示されるように、加熱ローラのニ
ップ部分での形状にほぼ一致する状態となり、そのニッ
プ形状Ｎによって、定＠装置における用紙の挟持と搬送
、および、定着の作用が良好に行なわれるようになる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記したような従来の定着装置の場合、通常−般に用い
られている小型の複写機、または、Ａ３サイズ以下の用
紙を用いる複写機等においては、ローラが比較的短いも
のであり、ニップ圧力を一定に、つまり、理想的なニッ
プ形状に維持することは、ローラ自体の剛性の点からも
容易に可能である。

これに対して、ＡＯリサイズのような大サイズの用紙を
用いて複写を行うような大型の複写機においては、その
用紙サイズに対応して、定着装置の巾が非常に大きいも
のとなり、ローラの長さがその直径に比較して非常に大
きくなる。

ところが、上記したような大型の複写機における定着装
置は、第７図に示されるように、加熱ローラ２０に対し
て、加圧ローラ３０の両端部に設けた加圧手段によって
、ニップ圧力を設定するようにしているために、第８図
に示されるように、そのニップ部分Ｎの形状が理想的な
状態とはならず、偏った状態に分布することが多い。

そして、両ローラの間のニップ形状が理想的な形状にな
らないことから、未定着トナー画像を担持した用紙を定
着装置に通して定着の動作を行う場合に、川縁に対する
搬送力が偏って加えられ、それによって用紙にしわが発
生したり、定着に不完全な部分が生じ、良好な状態のコ
ピーが得られない等の問題が発生しやすいものとなる。

これに対して、加熱ローラと加圧ローラとをそれぞれ剛
性の大きな部材を用いて、それによって形成されるニッ
プ形状が、理想的な状態で安定したものとする等の手段
が考えられるが、上記したように構成する場合には、定
着装置の各部材が大きなものとなる他に、加熱ローラの
加熱手段の容量を大きく設定することが必要となり、定
着装置の製造コスト、および、消費電力が増加する等の
問題が発生する。

（発明の目的） 本発明は、上記したような従来より用いられている装置
の欠点を解消するもので、定着装置の両ローラのいずれ
かに対して、その背後から押圧する手段を設けて、両ロ
ーラ間でのニップ形状を調整可能にし、大サイズの用紙
に対する定着の作用を良好な状態で行い得るようにする
装置を提供することを目的としている。

（問題点を解決するための手段および作用）本発明の定
着装置におけるバックアップローラ装置は、感光体ドラ
ムに形成されたトナー画像を用紙に転写し、該トナー画
像を担持した用紙を搬送ベルト装置により搬送して、加
熱ローラ方式の定着装置の両ローラの間にニップさせ、
加熱と加圧とを行って定着するように構成してなる装置
において、該定着装置の加熱ローラまたは加圧ローラの
一方に対して、ニップ部分の背後から圧力を加えるバッ
クアップローラによる加圧手段を少なくとも１箇所に設
け、両ローラの間のニップ圧力を部分的に調整可能に構
成してなる装置である。

そして、上記したように構成することによって、本発明
の定着装置においては、バックアップローラ装置を１個
または複数個配置して、ローラの背後から押圧すること
によって、両ローラの間でのニップ形状を理想的な形状
に設定することが可能であり、それによって、大サイズ
の用紙に対する定着の動作を良好な状態で行い得るもの
となる。

（実施例） 図示された例に従って、本発明の定着装置におけるバッ
クアップローラ装置の構成を説明する。

第１図および第２図に示されるように、本発明の定着装
置１５は、内部にランプ等のような発熱体を設けた加熱
ローラ２０と、該加熱ローラ２０に対して押圧されるよ
うに配置された加圧ローラ３０とから構成されるが、該
加熱ローラの上部分に対して、バックアップローラ装置
４０を配置して、該バックアップローラ装置４０によっ
て加熱ローラ２０を押圧するように構成している。

このバックアップローラ製雪４０は、定着装置のフレー
ム４４、または、バックアップローラ装置の支持部材に
対して、ネジ４５によって上下動可能に支持される支持
軸４２の下部に、軸受を介して回転可能に設けた押圧ロ
ーラ４１と、該押圧ローラ４１を下に向けて付勢するス
プリング４３とにより構成される。そして、上記支持軸
４２を、ネジ４５を用いて上下させて、押圧ローラ４１
による加熱ローラの背後からの押圧力を任意に設定出来
るようにする。

また、上記した実施例において、押圧ローラ４１は加熱
ローラ２０に対して所定の押圧力を付加出来るものであ
れば、金属製のローラ部材を用いること、または、加熱
ローラの熱によって影響を受けないような構成の、耐熱
性を有するプラスチック等によって構成することが可能
である。

さらに、図示される実施例の場合には、本発明のバック
アップローラ装２！４０は、加熱ローラ２０に対してニ
ップ部分の背後から押圧力を加えるようにして設けられ
ているが、本発明の定着装置においては、上記したよう
に、加熱ローラ２０に対して押圧力の調整を行うことに
限定されるものではなく、その他に、加圧ローラ３０に
対してバツクアップ０−ラ装置を設け、該加圧ローラ３
０の両側端部に配置したスプリングとともに、そのニッ
プ部分の背後からの押圧の動作を行い得るように構成す
ることも可能である。

第２図に示されるように、本発明の定＠５Ａｆｆｉにお
いては、ＡＯサイズなどのような大サイズの用紙を対象
とするものであるから、その定着装置の巾に対応して、
長いＯ−ラ２０．３０を用いるものであり、該ローラに
対して複数個のバックアップローラ１！！４０．４０ａ
、４０ｂを所定の間隔で配置している。

そして、前記複数個のバックアップローラによって、第
８図に示されたようにニップ形状Ｎが偏って形成された
場合に、そのニップ形状を第３図に示すような状態とな
るように、バックアップローラ装置１４０〜４０ｂの押
圧力の調整の動作を行うようにしている。

上記したような両ローラの間のニップ形状は、加熱ロー
ラ２０の温度分布と熱膨張等に加えて、加圧Ｏ−ラのラ
イニング部材としての弾性体の硬度等によって影響が発
生するものであり、また、用紙に対づるニップ荷重等に
よっても大きな影響を受けるものである。

そこで、本発明の定着装置においては、複写機。

の運転状態でのニップ形状の測定を行い、その結果によ
って、例えば、バックアップローラ装置４０に対しては
１０Ｋｇ・ｆの押圧力を、バックアップローラ装置４０
ａに対しては３υ・ｆを、バックアップローラ装置！４
０ｂに対しては５に！ｇ・ｆの押圧力をそれぞれ加える
ように調整する等の動作を行って、両ローラの間に形成
されるニップ形状Ｎを、第３図に示されるような理想的
な形状に設定するようにすることが出来る。

また、前記したように、本発明の定着ＶＲ置においては
、加熱ローラに対して設けることの他に、加圧ローラに
対して配置することも可能であり、それらのバックアッ
プローラ装置の配置の条件は、定着装置の構造等によっ
て、任意に設定され得るものとなる。

さらに、本発明のバックアップローラ装置においては、
押圧ローラを加熱ローラに対して押圧する際に、支持軸
４２の上下動手段として、該支持軸の移動と固定の動作
を行い得るような任意の機構のものを用いることが出来
るものであり、例えば、ロックナツト等のようなものを
用いることが可能である。

（発明の効果） 本考案の装置は、上記したような構成を有するものであ
るから、大サイズの用紙に対して複写を行うような大型
の複写機の定着装置における各ローラを、比較的細いも
ので構成することが出来、それによって、定着装置の製
造コストと、消費電力を低下させることが可能である。

また、本発明の定着装置においては、両ローラの間のニ
ップ形状を任意に調整出来るものであることから、複写
機に応じてニップ形状の調整の作業を行うことが可能で
あり、薄手の腰の弱い用紙等に対しても、その定着の動
作を良好な状態で行うことが出来る装置を提供すること
が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の定着装置におけるバックアップローラ
装置の構成を示す側面図、第２図は本発明の定着装置の
正面図、第３図は本発明の定着装置における調整された
ニップ形状の説明図、第４図は一般の複写機の構成を示
す側面図、第５図は従来より用いられている定着装置の
新面図、第６図は定着装置を構成する各ローラのニップ
部分での形状と、両ローラの間のニップ形状を示す説明
図、第７図は大型の定着ｖｔ置の説明図であり、第８図
は第７図の装置におけるニップ形状の説明図である。 図中の符号 １・・・・・・複写機、５・・・・・・感光体ドラム、
１５・・・・・・定着装置、２０・・・・・・加熱ロー
ラ、２３・・・・・・ランプ、３０・・・・・・加圧ロ
ーラ、３２・・・・・・スプリング、４０・・・・・・
バック７ツブローラ装置、４１・・・・・・押圧ローラ
、４２・・・・・・支持軸、４３・・・・・・スプリン
グ、４５第５図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 感光体ドラムに形成されたトナー画像を用紙に転写し、
   該未定着トナー画像を担持する用紙を搬送ベルト装置に
   より搬送して、加熱ローラと加圧ローラとの間にニップ
   させ、加熱と加圧の作用を行つて定着するように構成し
   てなる装置において、 前記定着装置の加熱ローラまたは加圧ローラの一方に対
   して、ニップ部分の背後から圧力を加える加圧手段を少
   なくとも１箇所設け、両ローラの間のニップ形状を調整
   可能に構成したことを特徴とする定着装置におけるバッ
   クアップローラ装置。