JPH02266385A - 定着装置 - 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〕 この発明は、電子写真複写機やレーザープリンタ等の画
像形成装置内において、像担持体表面に形成され！−ト
ナー像を転写した転写紙を熱ローラと加圧ローラとによ
って定着する定着装置に関する。

〔従来の技術〕

電子写真複写機や静電記録装置等の静電像を利用した画
像記録装置においては、静電像担持体上に静電像を形成
させ、現像装置によって該静電像にトナーを付着させて
顕像化し、得られたトナー像を記録用紙に転写し、定着
して目的の記録物を得る。

上記トナー像を記録用紙上に定着させる方法として、一
般には熱ローラによってトナーを溶融させ、記録用紙上
に定着させる加熱定着法が多く採用されている。この種
の方式では、未定着画像であるトナー像を支持した記録
用紙を、互いに圧着して回転する熟ローラと加圧ローラ
とによって挟持させ搬送させて、両ローラの加圧、加熱
によってトナーを溶融させて記録用紙上に熱定着させる
ものである。

一般の熱ローラ方式の定着装置では、熱ローラが上方に
位置している。該加熱ローラはパイプ状の金属ローラの
内部にヒータ等の加熱手段を有していて動力によって一
方向に回転するようになっている。一方加圧ローラは、
記録用紙に定着を行う間は記録用紙の背後から加熱ロー
ラに圧着し、従動回転を行うようになっている。そして
記録用紙は定着装置を通過する間にトナー像が融着し定
着がなされたのち、外部に排出される。

上記熱ローラと加圧ローラによる定着装置においては、
一連の画像記録終了後に、上記両ローラ対の少なくとも
いずれか一方のローラを可動ローラとし、該可動ローラ
を他方のローラに対し退避自在に私設するようにしてい
る。これによって両ローラの圧接力によるローラの変人
変形・変質を防止するとともに、非使用時の熱損失を防
止している。上記可動ローラを圧接力に抗して離間させ
るには、一般に専用のモータによる駆動力によって行っ
ている（実開昭５４−６３６３７および実開昭５５−３
８３１２号明細書参照）。

画像記録装置の作動中に定着装置内で、記録紙のジャム
（紙づまり）が発生した場合には、詰まった記録用紙を
速やかに除去する必要があり、そのために従来から画像
記録装置枠体の外方にローラ圧着解除レバーを設け、レ
バーを操作して加熱ローラと加圧ローラとの圧着を解除
し、両ローラ間に挟持されたジャム紙を除去している。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記モータ駆動による可動ローラ（一般に加圧ローラ）
の退避動作は、強いばね圧接力に抗して駆動するため、
トルクの大きなモータを必要とし、構造も複雑である。

また、停電等で不意に電源供給が絶たれた場合には、回
圧ローラによる圧接解除がされず、前述のようなローラ
の変形・変質防止が不可能である。

更に、記録紙のジャム発生時のローラ離間のための手動
操作は、煩しく復元忘れ等の操作ミスもあるので、自動
作動が望ましい。

ｃ課麗を解決するための手段〕 この発明は上記した問題点を解消するためになされｔ；
ものであって、ローラ対の圧着と解除を確実に作動させ
る機構を簡単な構造で達成し、かつ停電や不意の電源供
給遮断でも作動可能な定着装置を提供する二七を目的と
するものである。

上記目的は、少なくとも一方を熱ローラとした一対の定
着ローラを用いて記録紙を加圧・加熱して該記録紙上に
形成されたトナー像を定理する定着装置において、前記
定着ローラ対のいずれか一方のローラを他方のローラに
対して接離するローラ接離機構と、前記ローラ対の少な
くともいずれか一方のローラを駆動・停止する駆動系と
、該駆動系により間欠駆動されるセクター歯車と該セク
ター歯車を１回転ごとに停止させる係止機構から成る制
御ＩＩ碑とを有し、前記駆動系の駆動時には、上記係止
機構が係止状態に保持されて前記ローラ接離機構により
一対の定着ローラが圧接状態となり、通電遮断時には、
上記係止機構による係止が解除されるとともに、ローラ
接離機構による押圧が解除されて両ローラを離間するよ
うにしたことを特徴とする定着装置によって達成される
。

上記係止機構はセクター歯車と一体をなす係止爪部を何
するカム部材とソレノイドにより突出入可能で上記カム
部材の係止爪部に係合離脱するレバー部材であることを
特徴とする。

〔実施例〕

この発明の一実施例を第１図ないし第３図に示す。第１
図は本発明の定着装置の断面図を、第２図は該装置の要
部斜視図を、第３図（Ａ　）、（Ｂ　）はそれぞれ該装
置の作動状態の断面図を示したものである。

第１図および第２図において、ｌは定着装置の本体、２
は該本体ｌの上方開口部を覆う天板で、前記本体ｌに対
し開閉可能に支持されている。

３は定着用の熱ローラで、ヒータを内蔵し、画像形成装
置（複写機等）の駆動機構により、所定の周速度をもっ
て時計方向（矢示）に駆動回転されるものである。

４は前記熱ローラ３に対向する加圧ローラで、その両側
端に突出した軸端部４Ａを軸支する前後一対の圧接板５
の不勢力により、前記熱ローラ３に対し圧接され、矢示
方向に従動回転可能になっている。

すなわち、前記圧接板５は、定着装置本体ｌの前後の側
壁に固定した軸ＩＡにより、それぞれ回動自在に軸受支
持され、引張りばね６の作用により反時計方向に付勢さ
れていて、前記加圧ローラ４を全長にわたって均衡した
強さで前記熱ローラ３に対し圧接させて（する。

７は転写材排出用の排紙ローラであって、前記熱ローラ
２より図示しない２個の中間アイドル歯車を経て動力が
伝達され、該熱ローラ３の周速度に対応した周速度で反
時計方向に駆動回転される。

８は前記排紙ローラ７に対向する圧接ローラであって、
その両軸端に突出した軸端部８Ａが、前記天板２の前後
の側壁に設けた長大２人にそれぞれ軸支され、第１図に
示すように該天板２が前記本体ｌに対して閉じられてい
る状態では自重またはばね付勢されて、その周面を前記
排紙ローラ７に圧接させている。

９はクリーニングローラで、その両軸端を軸支する前後
一対の圧接レバー（図示せず）のばね不勢力により、前
記熱ローラ３の周面を圧接しクリニングするものである
。

ｌＯは複数個の分離爪であって、共通の軸１１に対し所
定の間隔を置いてそれぞれ回動自在に支持された上、引
張りばね１２の付勢力によって各分離爪ｌＯをそれぞれ
反時計方向に付勢され、その先端は前記熱ローラ３の周
面に当接している。

前記熱ローラ３と加圧ローラ４の圧接部に向かつて、上
面にトナー画像を転写した転写紙を矢示Ａ方向から給紙
上流側のガイド板１３の案内を経て搬入すると、該転写
紙は図示左方向に搬送される際、上記圧接部において前
記熱ローラ３に内蔵するヒータの発熱量によってトナー
を溶融する。上記圧接部から搬出されて凝固定着された
転写紙は、分離爪ＩＯによって熱ローラ３表面から剥離
されて、給紙下流側のガイド板１４を経て矢示Ｂ方向か
ら装置本体１の外部に排出される。

２１は前記熱ローラ３の一方の端部に固定され、一体と
なって回転可能な歯車である。

２２は前記本体ｌの前後の両側壁に軸架された貫通軸で
、その一方の軸端付近には、セクター歯車２３とカム部
材２４を固定し、他方の軸端付近にはアーム部材２５を
固定し、これらは一体となって回転可能である。

上記セクター歯車２３およびアーム部材２５には、転勤
自在な突起部２３Ａ　、　２５Ａがそれぞれ設けてあり
、該突起部（ばね掛は部）２３Ａ、２５Ａに、前記圧接
板５゜５の一端に掛けられた引張りばね６，６の他端が
掛けられている。

前記セクター歯車２３は、歯形部と歯形のない欠歯部と
から成る歯車で、該歯形部は前記歯車２１と歯合し駆動
を伝達され回転するが、欠歯部では駆動が伝達されず、
前記引張りばね６のばね付勢力によって揺動される。

前記セクター歯車２３と一体をなすカム部材２４は、ス
パイラル曲面と係止面とから成るカム面を有する。該カ
ム面に、レバー２６の先端係止爪部２６Ａが摺動・係合
する。該レバー２６は、中央付近の支点軸２７に揺動自
在に支持され、一方の端部は前記係止爪部２６Ａを形成
するとともに、引張りばね２８によって上方に引き上げ
るようにばね付勢されている。また、該レバー２６の他
方の端部は、ソレノイド２９のプランジャー２９Ａの一
端に係合している。

ソレノイド２９に通電されると、プランジャー２９Ａが
吸引され、該プランジャー２９Ａに係合するレバー２６
は、支点軸２７を中心に時計方向に揺動し、係止爪部２
６Ａがカム部材２４のカム面の最小半径部に向かって下
降する。ソレノイド２９への通電が遮断されると、プラ
ンジャー２９Ａは７リーとなり、引張りばね２８のばね
付勢力によってレバー２６の係止爪部２６Ａが引き上げ
られて、カム面の最大半径部より外方に退避する。

この発明の実施例は上記のように構成されており、次に
その動作について説明する。

■　第１図および第２１３０は定着動作中の定着装置を
示す。これらの図によって明らかなように、定着動作中
には、ソレノイド２９が通電状態とされ、レバー２６先
端の係止爪部２６Ａは下降していて、カム部材２４の係
止面に当接し、カム部材２ｊｌよびこれと一体をなすセ
クター歯車２３の反時計方向回動を阻止している。この
停止状態のセクター歯車２３は、その欠歯部が熱ローラ
３と一体をなす歯車２１に対向し、歯合しない状態にな
っている。これによって熱ローラ３は駆動源から伝達力
によって駆動回転するが、セクター歯車２３には動力伝
達せず、貫通軸２２は停止状態を維持する。この停止状
態のセクター−車２３の突起部２３＾、およびアーム部
材２５の突起部２５Ａは、いずれも頂部付近に位置して
いて、これら突起部２３Ａ、２５Ａに掛止された引張り
ばね６．６は緊張状態となって、圧接板５，５の端部を
上方に引き上げ、軸ＩＡを中心にして反時計方向に揺動
させ、圧接板５．５の中央付近の凹部は加圧ローラ４の
軸端部４Ａ、４Ａを上方に押し上げ、加圧ローラ４の周
面は熱ローラ３の周面を引張りばねＩ２の付勢力によっ
て圧接する。

■−１第３＠は加圧ローラ４が離間した状態を示す定着
装置の断面図である。設定したコピー枚数によるコピー
動作が終了したとき、またはメインスイッチを遮断した
とき、あるいは不意の停電により通電が遮断されたとき
には、駆動源から動力伝達が断たれ、熱ローラ３の駆動
回転は停止される。

■−２次いで、ソレノイド２９への通電が遮断され、プ
ランジャー２９Ａの吸引力が消滅し、引張りばね２８の
付勢力によってレバー２６の先端の係止爪部２６Ａは上
方に引かれ、カム部材２４の係止面が外される。これに
よってカム部材２４と一体化されているセクター歯車２
３と、貫通軸２２を介して一体化されているアーム部材
２５とが引張りばね６，６に引かれて反時計方向に回動
し、セクター歯車２３の歯部端面が、熟ローラ３と一体
をなす歯車２１の歯部に当接して停止する。このときセ
クター歯車２３の突起部２３八およびアーム部材２５の
突起部２５Ａは下方位置に移動しているから、各引張り
ばね６．６は弛緩してそのばね付勢力が弱まり、加圧ロ
ーラ４の軸端を支持する圧接板５．５が自重により下方
に揺動し、加圧ローラ４は下降して、熱ローラ３との圧
接が解除され離間する。

■−１第４図は定着開始直前の圧着過程の状態を示す定
着装置の断面図である。メインスイッチＯＮまたはコピ
ー開始ボタンをＯＮにすると、先ずソレノイド２９が通
電状態となり、レバー２６が揺動されて、その係止爪部
２６Ａがカム部材２４のカム面に当接する。

■−２次いで駆動源からの動力伝達によって熱ローラ３
が駆動回転され、これと一体化された歯車２１が回転し
、該歯車２１にセクター歯車２３が歯合して反時計方向
に回転される。

■−３該セクター歯車２３が回転して、その突起部２３
Ａが上記点付近に達すると、該突起部２３Ａおよびアー
ム部材２５の突起部２５Ａに掛けられた引張りばね６，
６は緊張状態となり、圧接板５．５をそのばね付勢力に
よって引き上げ、加圧ローラ４を熱ローラ３に圧接させ
る。

■−４セクター歯車２３の突起部２３Ａが回転して上記
点を通過すると、歯車２１からセクター歯車２３の歯部
が外れ、伝達力が断たれるが、引張りばね６．６の付勢
力によってセクター歯車２３およびアーム部材２５は下
方に引張られ回転される。

■−５引張りばね６，６によってセクター歯車２３が引
かれて回転され、セクター歯車２３と一体をなすカム部
材２４の係止面が、前記レバー２６の下降状態の係止爪
部２６Ａに当接すると、回転が阻止されて停止し、第１
図に示す状態になり、定着動作が可能となる。

第５図はこの発明による他の実施例を示す定着装置の断
面図である。なお、図中、前記実施例と同じ機能を有す
る部分には同番号を付している。

また、前記実施例と異なる点を以下に説明する。

この実施例では、加圧ローラ４による熱ロー２３への圧
着・解除を排紙ローラ７を駆動する歯車から伝達・制御
することを特徴としている。

熱ローラ３は、それに固定した歯車２１が複写機本体側
の駆動用歯Ｇｌから歯車Ｇ２を介して駆動されることに
より、矢示の時計方向に回転する。

上記歯車２１は、アイドル歯車Ｇ　３　、Ｇ　４を経て
、排紙ローラ７の軸端に固定した歯車Ｇ５に歯合する関
係にある。すなわち、前記排紙ローラ７は前記熱ローラ
３の回転により、加圧ローラ４と同方向である反時計方
向に従動回転するから、定着装置に搬入された転写紙は
定着ローラ対３．４を経て排紙ローラ対７，８から機外
に排出される。第５図はこの定着動作状態を示す。

前記排紙ローラ７の軸端に固定された歯車Ｇ５はセクタ
ー歯車２３と歯合および離脱する。該セクター歯車２３
と一体をなすカム部材２４、アーム部材２５、貫通軸２
２、および上記セクター歯車の回転を制御スるレバー２
６、ソレノイド２９、引張りばね６の構成は前記実施例
とほぼ同様であるから、その説明は省略する。

第５図に示されるように、定着動作中には、ソレノイド
２９が通電状態となり、レバー２６先端の係止爪部２６
Ａは下降状態に保持され、カム部材２４の係止面に当接
するとともに、引張りばね６の張力によりセクター歯車
２３は停止状態となる。このときセクター歯車２３の欠
歯部が排紙ローラ７と一体をなす歯車２１に対向してい
るから、熱ローラ３および排紙ローラ対７，８は回転す
るが、セクター歯車２３には動力伝達されず、停止状態
となる。この状態では、セクター歯車２３と圧接板５の
一端に掛止された引張りばね６は緊張状態となり、圧接
板５は軸ＩＡを中心にして揺動して、加圧ローラ４を熱
ローラ３に圧接して従動回転させる。

加圧ローラ４の離間および圧接開始の動作制御は前述の
■および■とほぼ同じであるから、説明を省略する。

〔発明の効果〕

この発明によって、定着装置の加圧ローラの圧接・解除
を熱ローラの駆動源によって間欠作動制御することが可
能であるから、専用の大トルク駆動源を必要とせず、確
実に作動し、かつ安価に提供させることとなった。また
、停電時で不意に電源供給が絶たれた場合にも、加圧ロ
ーラは自動的に離間するから、熱ローラ、加圧ローラの
変形・変質が功止される。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の定着装置の一実施例を示す断面図、
第２図は前記装置の要部斜視図、第３図および第４図は
該装置の作動を示す断面図、第５図はこの発明による他
の実施例を示す断面図である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも一方を熱ローラとした一対の定着ロー
   ラを用いて記録紙を加圧・加熱して該記録紙上に形成さ
   れたトナー像を定着する定着装置において、前記定着ロ
   ーラ対のいずれか一方のローラを他方のローラに対して
   接離するローラ接離機構と、前記ローラ対の少なくとも
   いずれか一方のローラを駆動・停止する駆動系と、該駆
   動系により間欠駆動されるセクター歯車と該セクター歯
   車を１回転ごとに停止させる係止機構から成る制御機構
   とを有し、前記駆動系の駆動時には、上記係止機構が係
   止状態に保持されて前記ローラ接離機構により一対の定
   着ローラが圧接状態となり、通電遮断時には、上記係止
   機構による係止が解除されるとともに、ローラ接離機構
   による押圧が解除されて両ローラを離間するようにした
   ことを特徴とする定着装置。
2. （２）前記係止機構が前記セクター歯車と一体をなすカ
   ム部材、およびソレノイドにより突出入可能な係止レバ
   ー部材とから成ることを特徴とする請求項１に記載の定
   着装置。
3. （３）前記ローラ接離機構が、一方のローラを保持し揺
   動可能な支持レバーと、前記セクター歯車とに張設され
   たばね部材により圧接・離間可能にしたことを特徴とす
   る請求項１に記載の定着装置。