JPH05303300A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加熱ローラに対して加圧ベルト機構により押
圧を行う定着装置において、加圧ベルトのコーティング
の剥がれを防止して、安定した定着性能を維持し、駆動
部品の寿命を延ばすようにする。 【構成】 加圧ローラ３５の軸３５ａの両端にはそれぞ
れスプリングによる弾性力が加わるようになっており、
加圧ベルト４１を裏面から押圧するようになっている。
加圧ベルト４１はガラスクロスにフッ素樹脂をコーティ
ングして形成されている。加圧ローラ３５は加圧ベルト
４１に従動して回転する。このため加圧ベルト４１の裏
面のフッ素樹脂が剥がれることがなく、また加圧ローラ
３５は磨耗することなく加圧ベルト４１を押圧できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子複写機や画像記録
装置等において、用紙に対してトナー画像を定着させる
ための定着装置に係り、特に加熱ローラに対して加圧ベ
ルト（無端ベルト）による押圧機構を備えた定着装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子複写機や画像記録装置のよ
うに、乾式トナーを用いる画像形成装置においては、感
光体ドラム等の画像担持体に形成されたトナー画像を用
紙に転写し、その未定着トナー画像を担持する用紙を定
着装置に向けて搬送し、この定着装置において、熱や圧
力を加えることによりトナーを溶融させて定着が行われ
る。

【０００３】ところで、この定着装置としては、一般に
加圧ローラと加熱ローラとの間に用紙をニップさせて熱
と圧力により定着を行う加熱ローラ方式が採用されてい
る。しかしながら、この加熱ローラ方式の定着装置で
は、用紙を両ローラ間に通して加熱と加圧を行う際に、
用紙にしわや画像のずれ等が発生するという問題があっ
た。このような問題を解決するために、本出願人と同一
出願人は先に加熱ローラに対して加圧ベルト（無端ベル
ト）による押圧機構を備えた定着装置を開示した（特開
平２−２１０４８０号）。

【０００４】図６はその構造を表すものである。この定
着装置１は、内部に発熱ランプ３を収容した加熱ローラ
２、この加熱ローラ２に対して用紙を押圧するための加
圧ベルト機構４、およびこの加圧ベルト機構４の裏面か
ら押圧作用を行うための加圧プレート５により構成され
ている。加熱ローラ２に対して温度センサ９が設けら
れ、加熱ローラ２の温度調整を行うようになっている。
定着装置１の上流側には搬送機構６およびガイド板７が
配置され、一方、下流側には定着後の用紙を加熱ローラ
２から剥離するための剥離爪１０、および剥離後の用紙
を図示しない排出トレイへ排出するための排出ローラ８
が配置されている。

【０００５】加圧ベルト機構４は加圧ベルト１１を備え
ている。加圧ベルト１１は、ガラスクロスにフッ素樹脂
をコーティングしたものである。加圧ベルト１１は侵入
ローラ１２、駆動ローラ１３、テンションローラ１４お
よび蛇行修正ローラ１５に巻き掛けられており、これに
よりベルトの駆動、張力の設定、および蛇行修正が行わ
れるようになっている。また、加圧ベルト１１の用紙が
セットされる位置の上流側において、その加圧ベルト１
１の両側にはそれぞれベルト端部検知センサ１６が配置
されている。このベルト端部検知センサ１６により、定
着動作を行っている間の加圧ベルト１１の通常蛇行範囲
内における蛇行を検知し、その検知信号に基づきその修
正動作を行うようになっている。なお、テンションロー
ラ１４はスプリング１７により加圧ベルト１１に対して
一定の張力を付与するようになっている。蛇行修正ロー
ラ１５は加圧ベルト１１の幅方向に長いローラであり、
その軸２１の両端部にはそれぞれ蛇行修正機構が配置さ
れている。蛇行修正機構はソレノイド１８とリンク１９
とから構成されている。リンク１９は支点２０を中心に
揺動可能となっており、その基部にはソレノイド１８
が、また他端部には蛇行修正ローラ１５の軸２１が接続
されている。この蛇行修正機構はベルト端部検知センサ
１６からの信号によりソレノイド１８が駆動され、加圧
ベルト１１の偏りに応じて蛇行修正ローラ１５を揺動さ
せて、加圧ベルト１１の位置の修正を行うものである。
なお、蛇行修正ローラ１５が揺動する軌跡Ｒは、侵入ロ
ーラ１２の軸芯とテンションローラ１４の軸芯とを焦点
とする楕円を描き、その楕円形の円弧にしたがって蛇行
修正ローラ１５を揺動させ、このローラの案内機構を構
成するようになっている。

【０００６】この定着装置では、ガラスクロス繊維にフ
ッ素樹脂をコーティングしてなる加圧ベルト１１を用い
て紙しわの発生と画像ずれを防止するとともに、加圧ベ
ルト１１の裏面から用紙を加圧プレート５により均等に
押圧する構成として定着性能を向上させている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この加
圧プレート５はステンレス板等のように弾力性の大きな
板状部材により形成され、しかも固定されたものであ
り、その面上を加圧ベルト１１が摺動しているため、時
間の経過とともに、加圧ベルト５のコーティングが剥が
れ落ち、基布が出始める。この基布はガラスクロス繊維
であるため、さらに時間が経過すると、基布により加圧
プレート５が磨耗する。このため、所定の圧力が出なく
なり定着性能が低下するばかりか、折れてしまう危険性
があった。また、モータの負荷トルクが大きくなり騒音
が発生するとともに、駆動部品の寿命が短くなるという
問題があった。

【０００８】本発明はかかる問題点に鑑みてなされたも
ので、その目的は、加圧ベルトのコーティングの剥がれ
を防止して、安定した定着性能を維持し、加圧ベルト、
押圧部材および駆動部品の寿命を延ばすことができると
ともに、騒音の発生を防止できる定着装置を提供するこ
とにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、トナー画像を
担持する用紙に加熱と加圧を行うことによりトナー画像
を用紙に定着させる定着装置において、加熱ローラと、
耐熱性材料により無端状に形成され、前記加熱ローラに
対して用紙を押圧させる加圧ベルトと、この加圧ベルト
を回転駆動させる加圧ベルト駆動手段と、前記加圧ベル
トの裏面側に配設され、前記加圧ベルトを前記加熱ロー
ラ方向に付勢するとともに、前記加圧ベルトとともに回
転する加圧ローラとを備えている。

【００１０】この定着装置では、加圧ローラは加圧ベル
トとともに回転するため、加圧ベルトの裏面のコーティ
ング樹脂が剥がれることがない。また、加圧ローラが磨
耗することなく加圧ベルトを押圧でき、安定した定着性
能を維持できるとともに、駆動部品等の負荷を軽減する
ことができ、騒音の発生を防止できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。

【００１２】図１は本発明の一実施例に係る定着装置の
構成を表すものである。この定着装置３１は、内部に発
熱ランプ３３を収容した加熱ローラ３２と、この加熱ロ
ーラ３２に対して用紙を押圧するための加圧ベルト機構
３４と、この加圧ベルト機構３４の裏面から押圧作用を
行うための加圧ローラ３５とにより構成されている。加
熱ローラ３２には温度センサ３９が設けられ、加熱ロー
ラ３２の温度調整を行うようになっている。定着装置３
１の上流側には搬送機構３６およびガイド板３７が配置
されている。一方、下流側には定着後の用紙を加熱ロー
ラ３２から剥離するための剥離爪４０、および剥離後の
用紙を図示しない排出トレイへ排出するための排出ロー
ラ３８が配設されている。加圧ベルト機構３４は無端ベ
ルトからなる加圧ベルト４１を備えている。加圧ベルト
４１はガラスクロスにフッ素樹脂をコーティングして形
成されている。この加圧ベルト４１は侵入ローラ４２、
駆動ローラ４３および蛇行修正ローラ４４に巻き掛けら
れている。蛇行修正ローラ４４は加圧ベルト４１への張
力設定を行うとともに、図示しない蛇行修正機構により
揺動して加圧ベルト４１の蛇行修正を行うようになって
いる。

【００１３】加圧ローラ３５の軸３５ａの両端には、そ
れぞれ図２に表すようにスプリング４５ａ、４５ｂによ
る弾性力が加わるようになっている。これにより加圧ロ
ーラ３５の加圧ベルト４１への押圧力が付与されてい
る。軸３５ａの中央部には軸受４６が取り付けられ、こ
の軸受４６の一点にスプリング４５ａ、４５ｂにより軸
３５ａに加えられた荷重が集中する構造となっている。
すなわち、図３に表すような軸３５ａの両端部を軸受４
６ａ、４６ｂにより支持する両端支持構造とすると、加
圧ローラ３５ａに大きなたわみが生じ、加圧ベルト４１
と加熱ローラ３２との間に図に示すような隙間ｄ、ある
いは圧力不足が生じ、定着不良となるおそれがあるた
め、このような事態を防止するものである。なお、この
軸受４６は加圧ローラ３５の長さに応じて、たわみので
ない、あるいはたわみの影響を受けない間隔であれば、
数を増やしてもよい。

【００１４】本実施例の定着装置では、図示しない転写
部においてトナー像が転写された用紙は、搬送機構３６
により搬送され、ガイド板３７を介して加圧ベルト４１
と加熱ローラ３２との間に案内され、熱によりトナー像
が定着される。トナー像が定着された用紙は排出ローラ
３８を介して図示しない排出トレイに排出される。ここ
で、加圧ローラ３５はスプリング４５ａ、４５ｂの弾性
力による荷重が加えられ、加圧ベルト４１を加熱ローラ
３２へ押圧するが、加圧ローラ３５は加圧ベルト４１に
従動して加圧ベルト４１の裏面で回転する。このため加
圧ベルト４１の裏面のコーティング樹脂（フッ素樹脂）
が剥がれることがなく、しかも加圧ローラ３５は磨耗す
ることなく加圧ベルト４１を押圧できる。したがって、
安定した定着性能を維持できるとともに、駆動部品等の
負荷を軽減することができ、また騒音が発生することは
ない。

【００１５】上記実施例においては、スプリング４５
ａ、４５ｂによる加圧ローラ３５への弾性力が大きく、
加圧ローラ３５にたわみが生じ、定着不良となるおそれ
がある場合の構成について説明したが、スプリング４５
ａ、４５ｂによる加圧ローラ３５の弾性力がそれ程大き
くなく、加圧ローラ３５のたわみが殆ど生じないか、生
じても定着性能に全く影響を与えない場合には、図４お
よび図５に表すような構成としてもよい。なお、図１お
よび図２と同一構成部分については同一符号を付してそ
の説明を省略する。

【００１６】本実施例では、加圧ローラ５１が上記実施
例における駆動ローラ４３と加圧ローラ３５を兼ねるも
のである。この場合、加圧ローラ５１のたわみの影響が
ないので、図５に表すように軸受４６ａ、４６ｂを軸５
１ａの両端部に設け、これら軸受４６ａ、４６ｂにスプ
リング４５ａ、４５ｂによる弾性力が加わるようになっ
ている。これにより加圧ローラ３５の加圧ベルト４１へ
の押圧力が付与されている。なお、スプリング４５ａ、
４５ｂの基端部はそれぞれフレーム５４ａ、５４ｂに固
定された支持フレーム５７に支持されている。

【００１７】加圧ローラ５１および加圧ベルト４１はユ
ニットフレーム５３ａ、５３ｂに一体化されており、ベ
ルトユニット５０となっている。ユニットフレーム５３
ａ、５３ｂにはそれぞれ案内ピン５２ａ、５２ｂが取り
付けられている。ユニットフレーム５３ａ、５３ｂの両
側にはそれぞれフレーム５４ａ、５４ｂが配設されてい
る。フレーム５４ａ、５４ｂにはそれぞれ加圧ローラ５
１に対応する位置に長孔５５ａ、５５ｂが形成されると
ともに、ユニットフレーム５３ａ、５３ｂの案内ピン５
２ａ、５２ｂに対応する位置に長孔５６ａ、５６ｂが形
成されている。これら長孔５５ａ、５５ｂ、５６ａ、５
６ｂはそれぞれ加圧ローラ５１の押圧方向に沿って長く
形成されている。軸受４６ａ、４６ｂはそれぞれ長孔５
５ａ、５５ｂ内を前後に移動可能となっている。一方、
案内ピン５２ａ、５２ｂはそれぞれ長孔５６ａ、５６ｂ
内を前後に移動可能となっている。

【００１８】本実施例では、駆動ローラを兼ねる加圧ロ
ーラ５１はスプリング４５ａ、４５ｂの弾性力により加
熱ローラ３２方向に付勢され、加圧ベルト４１を加熱ロ
ーラ３２に押し付ける。このとき、軸受４６ａ、４６ｂ
はそれぞれフレーム５４ａ、５４ｂの長孔５５ａ、５５
ｂ、またユニットフレーム５３ａ、５３ｂの案内ピン５
２ａ、５２ｂはそれぞれフレーム５４ａ、５４ｂの長孔
５６ａ、５６ｂに案内されるため、スプリング４６ａ、
４６ｂの弾性力により傾くことなく図４に矢印Ａで示す
方向に確実に付勢される。そして、この状態で、加圧ロ
ーラ５１が回転駆動されると、この加圧ローラ５１の回
転に追従して加圧ベルト４１が回転し、上述の定着が行
われる。本実施例においても、加圧ローラ５１が加圧ベ
ルト４１の裏面で回転する。したがって、加圧ベルト４
１の裏面のコーティング樹脂（フッ素樹脂）が剥がれる
ことがなく、しかも加圧ローラ５１は磨耗することなく
加圧ベルト４１を押圧でき、また駆動部品等の負荷を軽
減できる。

【００１９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る定着装
置によれば、加圧ベルトを加熱ローラに押圧する押圧手
段として、加圧ベルトの裏面側で加圧ベルトとともに回
転可能な加圧ローラを用いるようにしたので、加圧ベル
トの裏面のコーティング樹脂が剥がれることがないとと
もに、加圧ローラが磨耗することなく加圧ベルトを押圧
できる。したがって、安定した定着性能を維持できると
ともに、駆動部品等の負荷を軽減することができ、騒音
を防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る定着装置の構成を表
す側面図である。

【図２】 図１の定着装置における加圧ローラの構成を
表す一部断面図である。

【図３】 加圧ローラが両端支持構造の場合の構成を説
明するための一部断面図である。

【図４】 本発明の他の実施例に係る定着装置の側面図
である。

【図５】 図４の加圧ローラの支持構造を説明するため
に一部断面して表す平面図である。

【図６】 従来の定着装置の構成を表す側面図である。

【符号の説明】

３１…定着装置、３２…加熱ローラ、３５…加圧ロー
ラ、４１…加圧ベルト、４３…駆動ローラ、４５ａ、４
５ｂ…スプリング、４６…軸受

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年２月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー画像を担持する用紙に加熱と加圧
   を行うことによりトナー画像を用紙に定着させる定着装
   置において、 加熱ローラと、 耐熱性材料により無端状に形成され、前記加熱ローラに
   対して用紙を押圧させる加圧ベルトと、 この加圧ベルトを回転駆動させる加圧ベルト駆動手段
   と、 前記加圧ベルトの裏面側に配設され、前記加圧ベルトを
   前記加熱ローラ方向に付勢するとともに、前記加圧ベル
   トとともに回転する加圧ローラとを具備したことを特徴
   とする定着装置。