JPH04216580A - ベルト定着装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トナー像を転写された
用紙にベルトの一部を圧接し、該トナー像の定着を行う
ベルト定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やプリンタ等の画像形成装置の一
例として、この種のベルト定着装置を備えたものがあり
、ベルトとこれに対設されるローラ間に供給される転写
後の用紙を加熱、加圧し、これによりトナーを溶融して
定着工程を行う構成をとる。

【０００３】ところで、この種のベルト定着装置におい
ては、溶融したトナーがベルト側に吸着されるオフセッ
ト等により、ベルトから用紙が剥がれにくくなることが
ある。従って、この種のベルト定着装置においては、定
着後の用紙をベルトから剥離する手段を設ける必要があ
る。その一従来例として、ベルトの移動域に設けた剥離
爪で用紙を強制的に剥離する技術がある。また、他の技
術として、用紙の搬送方向における上、下流位置に配置
され、無単状のベルトが巻き掛けられる一対のローラの
内の、下流側のローラの直径を小さく設定し、これによ
り用紙の剥離を行う構成をとるものがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、剥離爪
で用紙を強制的に剥離させる場合は、定着後の画像面が
傷付けられ、画質が劣化するおそれがある。

【０００５】また、ローラの直径を小さくするには制約
があるため、この技術によれば剥離性の向上を図る上で
限界がある。

【０００６】本発明はこのような従来技術の欠点を解消
するものであり、画質が損なわれることなく、定着後の
用紙をベルトから確実に剥離できるベルト定着装置を提
供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明のベルト定着装置
は、トナー像を転写された用紙にベルトの一部を圧接し
、該トナー像の定着を行うベルト定着装置において、該
ベルトの移動域における圧接部の下流側に、該ベルトの
冷却を行う冷却ローラを設けてなり、そのことにより上
記目的が達成される。

【０００８】好ましくは、前記冷却ローラを前記ベルト
に対して接離移動させる手段を設ける。

【０００９】

【作用】上記のように、冷却ローラを圧接部の下流側に
設けると、ベルトの圧接部とその下流側において温度差
が生じ、溶融定着されたトナーが冷却ローラの位置にお
いて冷却される。従って、オフセットを発生することが
なく、用紙をベルトから確実に剥離できる。

【００１０】

【実施例】以下本発明の実施例を説明する。

【００１１】図１は本発明のベルト定着装置を示してお
り、円筒状をなすヒートローラ２の下方に同形状の加圧
ローラ１を対設してなる。ヒートローラ２の内部には、
該ヒートローラ２を加熱するハロゲンランプヒータ（図
示せず）が配置される。ハロゲンランプヒータのＯＮ、
ＯＦＦは図示しない制御回路により制御され、これでヒ
ートローラ２の表面温度が所望の値に維持される。

【００１２】ヒートローラ２と加圧ローラ１の対向面間
には、トナー像が転写された記録紙６が通されて定着工
程が行われる。ヒートローラ２の記録紙６の搬送方向下
流側には、アイドルローラ３が配置され、該アイドルロ
ーラ３とヒートローラ２間に無端状のベルト４が巻き掛
けられる。ベルト４のヒートローラ２の周面に巻き掛け
された部分は、ハロゲンランプヒータにより加熱される
。アイドルローラ３は、図外のスプリングにより記録紙
６の搬送方向下流側に付勢されており、これでベルト４
に常時所望のテンションを付与する。

【００１３】アイドルローラ３の軸心位置はヒートロー
ラ２の軸心位置よりも下方に位置し、ベルト４の下側部
分のヒートローラ２寄りの部分が、加圧ローラ１の周面
に圧接し、これで比較的大きなニップ部分Ａが確保され
るようになっている。それ故、ベルト４と加圧ローラ１
間に通され、両者により加熱・加圧されてトナーの溶融
定着が行われる記録紙６を比較的長い時間加熱できるよ
うになっている。また、アイドルローラ３の直径はヒー
トローラ２の直径に比べて小さくなっており、定着後の
記録紙６をベルト４の表面から剥離し易いようになって
いる。

【００１４】加えて、ベルト４の移動域におけるニップ
部分Ａの下流側近傍には、ベルト４を冷却し、これによ
り記録紙６に溶融定着されたトナーを冷却してオフセッ
トの発生を防止し、定着後の記録紙６をベルト４から確
実に剥離する冷却ローラ５が設けられる。冷却ローラ５
の材質はアルミニウム合金である。

【００１５】図２は冷却ローラ５の横断面構造を示して
おり、薄肉の筒部５０の内方に多数の放熱フィン５１を
連設してなる。このような放熱フィン５１を形成すると
、冷却ローラ５の内方における表面積を大きくでき、且
つ冷却ローラ５の曲げ強度を向上でき、その分、筒部５
０の肉厚を薄くできるので、該冷却ローラ５の冷却効率
を向上できる。

【００１６】図３および図４は、冷却ローラ５および該
冷却ローラ５に付設される冷却システム７をベルト定着
装置に組み付けた状態を示している。冷却システム７は
、冷却ローラ５の一端側に接続された吸気ダクト７０を
介して冷却用のエアーを冷却ローラ５内に供給する吸気
ファン７１と、冷却ローラ５および該冷却ローラ５の他
端側に接続された排気ダクト７２を介して供給されるエ
アーでアイドルローラ３に巻き掛けられたベルト４の冷
却を行う冷却台７３を備えてなる。

【００１７】吸気ダクト７０および排気ダクト７２はフ
レキシブルパイプで形成される。また、冷却台７３は、
表面に多数の冷却孔７４を有する角筒状をなし、排気ダ
クト７２の一端に接続される。冷却孔７４はアイドルロ
ーラ３の下方に対設される。該冷却システム７によるベ
ルト４の冷却動作は以下のようにして行われる。すなわ
ち、冷却ファン７１により吸気ダクト７０を介して冷却
ローラ５内に強制的に送給されるエアーが冷却ローラ５
を冷却し、該冷却ローラ５と、ヒートローラ２により加
熱されたベルト４との温度差により、冷却ローラ５がベ
ルト４に与えられた熱量を放熱し、定着後のベルト４を
冷却する。この時、放熱フィン５１が冷却効率を高める
べく機能する。

【００１８】冷却ローラ５の位置において、ベルト４の
冷却を行ったエアーは、次に排気ダクト７２を介して冷
却台７３内に流入し、冷却孔７４より上方に噴出し、ベ
ルト４のアイドルローラに巻き掛けられた部分を冷却す
る。それ故、定着後のトナーが冷却され、アイドルロー
ラ３の直径をヒートローラ２の直径よりも小さく設定し
たこととあいまって記録紙６をベルト４から確実に剥離
できる。加えて、このような冷却システム７によれば、
ベルト４の冷却効率を向上できるので、ベルト４の長さ
、すなわち、ヒートローラ２とアイドルローラ３間の距
離を小さくできる。それ故、ベルト定着装置の小型化を
図る上で都合のよいものになる。

【００１９】なお、加圧ローラ１、ヒートローラ２、冷
却ローラ５、アイドルローラ３および冷却台７３は、図
４に示すようにフレーム８、８間に支持され、加圧ロー
ラ１はスプリング１０により上方に付勢される加圧レバ
ー９を介してヒートローラ２に圧接される。

【００２０】図５および図６は本発明の他の実施例を示
しており、この実施例では冷却ローラ５をベルト４に対
して接離移動可能になし、冷却ローラ５がベルト４に接
触する時間を短縮し、これにより冷却ローラ５の冷却効
率を高め、ひいてはベルト４の冷却効率を向上する構成
をとる。以下その詳細を説明する。

【００２１】冷却ローラ５は図５に破線で示すように、
通常状態においてはベルト４から離反した位置にあり、
記録紙６の先端が冷却ローラ５の前方のＰ点に到達した
時点でベルト４に接触し、該ベルト４の冷却を行う。記
録紙６の先端がＰ点に到達したことは、加圧ローラ１と
ヒートローラ２の圧接位置の前方に設けられる用紙検知
センサＳの検出信号に基づき制御装置１００が算出し、
その時点で冷却ローラ５をベルト４に接触させる。具体
的には、用紙検知センサＳが記録紙６の先端を検出する
と、これを受けた制御装置１００が記録紙６の搬送速度
に基づき先端検知時点〜記録紙６の先端がＰ点に到達す
る時点迄の時間ｔを算出し、ｔ時間経過後に、次に説明
する可動機構２００を介して冷却ローラ５をベルト４に
接触させる。そして、用紙検知センサＳが記録紙６の後
端を検知すると、その時点からｔ時間経過後、すなわち
記録紙６の後端がＰ点に到達した時点で制御装置１００
が可動機構２００を介して冷却ローラ５をベルト４から
離反させる。

【００２２】可動機構２００は、冷却ローラ５を支持す
る支持台５３をカム２０１により上下動させて、冷却ロ
ーラ５のベルト４に対する接離移動を行う。より具体的
にはカム２０１の回転位置（該カム２０１の最遠点の回
転位置）をソレノイド２０２で制御して、冷却ローラ５
の上下動を行う。

【００２３】カム２０１を回転させる動力は以下に示す
動力伝達系を介して行われる。すなわち、図外の駆動手
段により回転されるヒートローラ２の軸には駆動ギヤ２
０３を連結してあり、該駆動ギヤ２０３に従動ギヤ２０
４が噛合する。従動ギヤ２０４には小径の駆動プーリ２
０５が連結され、該駆動プーリ２０５の回転は、無端状
のベルト２０６を介して従動プーリ２０７に伝達される
。従動プーリ２０７を支持する軸２０８には、カム２０
１および爪車２０９が連結される。爪車２０９には先端
にロック爪を備えたストッパ２１０が係合、係合解除可
能に取り付けられる。ストッパ２１０のこの動作はソレ
ノイド２０２により行われる。すなわち、ソレノイド２
０２のＯＮ、ＯＦＦにより、該ソレノイド２０２のプラ
ンジャが進出、退入し、これと同期してレバー２１１が
ストッパ２１０を支点２１２回りに回動させて、爪車２
０９に対する係合、係合解除動作を行わせる。

【００２４】ストッパ２１０が爪車２０９に係合すると
、爪車２０９およびこれを支持する軸２０８の回転がロ
ックされ、カム２０１の回転が停止される。従って、ソ
レノイド２０２のＯＮ、ＯＦＦにより、カム２０１の回
転位置が制御される。図６に示す状態では、カム２０１
の最遠点が下方に位置しており、この状態では圧縮バネ
２１３の付勢力により、支持台５３が押し下げられ、冷
却ローラ５がベルト４に接触している。一方、この状態
から、ストッパ２１０の爪車２０９に対する係合を解除
すると、ロック状態が解除され、カム２０１の回転が行
われ、最遠点が支持台５３の下面に当接すると、カム２
０１が圧縮バネ２１３の付勢力に抗して冷却ローラ５を
上方に押し上げる。これにより、冷却ローラ５がベルト
４から離反する。る。この時、ストッパ２１０は再度爪
車２０９に係合し、この状態を所定時間維持する。ソレ
ノイド２０２のＯＮ、ＯＦＦ制御は制御装置１００によ
り行われ、上記したタイミングで冷却ローラ５のベルト
４に対する接離移動が行われる。

【００２５】なお、上記実施例と対応する部分について
は同一の番号を付して説明を省略する。本実施例の冷却
ローラ５において、上記冷却システム７を組み込むこと
も可能である。

【００２６】

【発明の効果】以上の本発明によれば、冷却ローラによ
り定着後のベルトが効率よく冷却されるので、オフセッ
トを発生することがなく、定着後の用紙をベルトから確
実に剥離できる。また、画質が損なわれることもない。 更には、冷却効率がよいので、無端状のベルトが巻き掛
けられるローラ間の長さを短縮できる。従って、ベルト
定着装置の小型化が図れる。

【００２７】また、特に請求項２記載のベルト定着装置
によれば、冷却ローラが必要な時だけベルトに接触する
ので、ベルトの寿命を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のベルト定着装置を示す略示側面図であ
る。

【図２】冷却ローラの横断面図である。

【図３】冷却ローラをベルト定着装置に組み付けた状態
を示す斜視図である。

【図４】冷却ローラをベルト定着装置に組み付けた状態
を示す斜視図である。

【図５】本発明の他の実施例にかかるベルト定着装置の
略示側面図である。

【図６】冷却ローラをベルト定着装置に組み付けた状態
を示す側面図である。

【符号の説明】

１　　加圧ローラ ２　　ヒートローラ ４　　ベルト ５　　冷却ローラ ７　　冷却システム ７１　　冷却ファン ７３　　冷却台 １００　　制御装置 ２００　　可動機構 ２０１　　カム ２０２　　ソレノイド

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】トナー像を転写された用紙にベルトの一部
   を圧接し、該トナー像の定着を行うベルト定着装置にお
   いて、該ベルトの移動域における圧接部の下流側に、該
   ベルトの冷却を行う冷却ローラを設けたベルト定着装置
   。
2. 【請求項２】前記冷却ローラを前記ベルトに対して接離
   移動させる手段を備えた請求項１記載のベルト定着装置
   。