JPH0611983A

JPH0611983A - 定着装置

Info

Publication number: JPH0611983A
Application number: JP17100592A
Authority: JP
Inventors: Sotohiro Tsujihara; 外博辻原
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-06-29
Filing date: 1992-06-29
Publication date: 1994-01-21
Anticipated expiration: 2016-01-09
Also published as: JP3122691B2

Abstract

(57)【要約】【目的】小サイズ紙の通紙に伴う定着ローラの軸方向
に温度分布のむらが生じないようにする。【構成】表面が弾性部材で覆われた定着ローラ２と、
この定着ローラ２に圧接する加圧ローラ３とを有し、そ
のニップ部にトナー像の付着した転写紙ＰＰを通紙し、
転写紙ＰＰ上に前記トナー像を定着させる定着装置にお
いて、定着ローラ２に当接可能な放熱部材４と、この放
熱部材４を転写紙ＰＰのサイズに応じて定着ローラ２に
当接させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は定着装置に係り、特に、
離型部材に弾性体を用いた定着ローラを構成部材とする
定着装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】定着装置の代表的な構成は、ヒータを内
蔵した定着ローラと、この定着ローラに対して平行配設
され、かつ定着ローラに圧接する加圧ローラとを備え、
ローラ間にトナー像の付着している転写紙を通紙し、熱
及び圧力により紙上にトナー像を定着させるものであ
る。

【０００３】一般に、定着ローラは、その表層にシリコ
ンゴム、フッ素材などによる離型部材が用いられてい
る。離型部材の厚みはコンマ数ｍｍ〜数ｍｍであり、ま
た、その母体となるローラ芯金には、一般には鉄、アル
ミなどが用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
技術にあっては、離型部材に厚みがあり、かつローラ芯
金の熱伝導性も良くないため、小サイズの転写紙を通紙
後、定着ローラの軸方向に温度分布のむら（通紙温度落
ち込み、端部上昇など）が生じることにより、画像の定
着性、フルカラー機にあっては光沢差が生じるという問
題がある。さらに、温度差に伴って定着ローラ径に差が
生じ、皺などを生じさせるという問題もある。

【０００５】本発明の目的は、上記した従来技術の実情
に鑑みてなされたもので、定着ローラの軸方向に温度分
布のむらが生じないようにした定着装置を提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、この発明は、表面が弾性部材で覆われた定着ロー
ラと該定着ローラに圧接する加圧ローラとを有し、その
ニップ部にトナー像の付着した転写紙を通紙し、前記転
写紙上に前記トナー像を定着させる定着装置において、
前記定着ローラに当接可能な放熱部材を備え、この放熱
部材を前記転写紙のサイズに応じて前記定着ローラに当
接させるようにしている。

【０００７】また、定着ローラに残留する離型材を放熱
部材側に回収するために、前記放熱部材の弾性部材が、
前記定着ローラ上の離型材を回収する機能を有する構成
にすることができる。

【０００８】

【作用】上記した手段によれば、小判の用紙サイズが転
写紙として選択された場合、小判の用紙サイズからはみ
出した部分の定着ローラ表面に対し放熱部材が当接し、
定着ローラの部分的な放熱が行われる。これにより、定
着ローラの軸方向の温度分布のむらの発生を防止するこ
とができる。

【０００９】さらに、放熱部材を発泡性や吸水性を有す
る材料にすることで、定着ローラの表面に残留する離型
材が放熱部材へ回収される。したがって、定着ローラに
離型材が溜まることがなく、オイル垂れや分離爪などへ
の付着を防止することが可能になる。

【００１０】

【実施例】図１は本発明による定着装置の第１実施例の
主要部を示す正面図である。

【００１１】ヒータ１を内蔵する定着ローラ２の下部に
は、この定着ローラ２の下面に圧接させて加圧ローラ３
が配設され、さらに定着ローラ２の上部には、接離可能
に放熱部材４が配設されている。定着ローラ２、加圧ロ
ーラ３及び放熱部材４は水平方向に平行に配設されてい
る。定着装置の入り側には、定着ローラ２と加圧ローラ
３のニップ部に面してコピー用紙ＰＰを導入するための
入口ガイド部材５ａ，５ｂが配設され、定着装置の出側
には、排紙ガイド６ａ，６ｂが配設されている。排紙ガ
イド６ａの近傍には、定着済みの記録紙を定着ローラ２
の表面から剥離するための分離爪７が配設されている。
排紙ガイド６ａ，６ｂの途中には、ガイド内に搬入され
た記録紙を排紙トレイ（不図示）へ送り出すための一対
の排紙コロ８ａ，８ｂが設けられている。また、排紙ガ
イド６ａの後端には、記録紙に帯電されている電荷を除
去するための除電ブラシ９が取り付けられている。

【００１２】さらに、定着ローラ２の周囲には、トナー
のオフセット防止用のオイル塗布フェルト１０が設けら
れ、このオイル塗布フェルト１０にオイル（離型材）を
供給するためのオイル供給チューブ１１がその供給口を
オイル塗布フェルト１０上に臨むように配設されてい
る。オイル塗布フェルト１０の後段には、定着ローラ２
の表面のクリーニングを行うためのブレード１２が配設
され、このブレード１２の後段には定着ローラ２の表面
温度を測定するためのサーミスタ１３が配設されてい
る。

【００１３】図２は放熱部材４の駆動機構の詳細を示す
斜視図である。

【００１４】ローラ状の放熱部材４は２個用いられ、そ
の幅は（Ａ３−Ａ４）または（Ｂ４−Ｂ５）の１／２の
長さに設定され、その位置もＡ４、Ｂ５サイズの外側に
設定される。そして、放熱部材４の各々はシャフト１４
に回転可能に取り付けられている。シャフト１４の一端
には、中間に支点を有するレバー１５の一端が固定さ
れ、他端にはスプリング１６の一端が取り付けられ、こ
のスプリング１６の他端にはソレノイド１７の可動部材
が連結されている。レバー１５の支点にはシャフト１８
が取り付けられ、レバー１５が回動できるようになって
いる。

【００１５】以上の構成において、その動作を図３を参
照して説明する。

【００１６】周知のように、ほとんどの画像形成装置に
おいては、異なる複写サイズに対応し、かつ自動給紙を
行うために、本体に着脱自在に装填される給紙カセット
が用いられる。通常、ビジネス用途の複写機では、数種
のサイズのカセットが装填されており、どの用紙サイズ
のカセットが選択されたかを認識する検知手段を備えて
おり、複写時にいずれかを指定できるようになってい
る。

【００１７】この検知手段の判定結果に基づいて、ソレ
ノイド１７の制御が行われる。例えばＢ４を複写してい
て、このサイズのコピーが終了した直後にＢ５サイズに
指定替えがあった場合、その指定変更が確認されると
（ステップ３０１）、用紙サイズの判定が行われる（ス
テップ３０２）。例えば、「Ａ４縦」、「Ｂ５縦」、
「Ａ５」などのサイズが検知された場合には、コピーサ
イズが小さくなって定着ローラ２の両側に用紙が当たら
ないため、両側の温度は他の部分より上昇する。そこ
で、ソレノイド１７をオン（ステップ３０３）にし、定
着ローラ２の両側を冷却する。ソレノイド１７のオンに
よって、シャフト１８が図示の反時計方向へ回動し、シ
ャフト１４が降下するように駆動され、放熱部材４の各
々が定着ローラ２の上面に圧接する。これにより、定着
ローラ２の外周面の熱が放熱部材４に伝導し、定着ロー
ラ２の軸方向の温度分布を均一にすることができ、ひい
てはローラ径の変化をなくすことができる。この結果、
定着性、光沢度の均一化、皺の発生防止などが図られ
る。ソレノイド１７をオンにしてから一定時間が過ぎれ
ば（ステップ３０４）、温度均一化機能は十分に達せら
れるので、ソレノイド１７をオフにする（ステップ３０
５）。一方、ステップ３０２で「Ａ３」、「Ｂ４」、
「Ａ４横」、「Ｂ５横」などのサイズが判定された場
合、ソレノイド１７をオフにし（ステップ３０７）、処
理を他の処理へ移行させる（ステップ３０６）。

【００１８】図３においては、ソレノイド１７の制御を
カセット検知に基づいて行うものとしたが、搬送サイズ
の検知によってもソレノイド１７の制御を行うことが可
能である。

【００１９】この場合、カセットから転写位置へ至る搬
送路の途中、または転写位置から定着位置へ至る搬送路
の途中にサイズ検知センサ１９を図４のように設置し、
その出力状態に基づいてソレノイド１７をオン／オフ制
御する。サイズ検知センサ１９は、搬送ベルト２０（搬
送ローラ２１に懸架されて回転する）のサイドに搬送ジ
ャムセンサ２２と共に設置される。

【００２０】図４に対応した処理について図５のフロー
チャートを参照して説明する。

【００２１】サイズ検知センサ１９は、大サイズ（例え
ば、Ａ３、Ｂ４など）の用紙が搬送されてくるとき、そ
のサイド部がサイズ検知センサ１９を覆うことからサイ
ズ変更を検知する（ステップ５０１）。サイズ検知セン
サ１９に出力信号が有るときにソレノイド１７がオフに
され（ステップ５０２）、出力信号なし（小サイズ紙を
意味する）のときにソレノイド１７はオンにされ（ステ
ップ５０４）、一定時間継続（ステップ５０５）したの
ち、オフにし（ステップ５０６）、他の処理へ移行する
（ステップ５０３）。一方、ステップ５０１で検知信号
なしが判定された場合、ソレノイド１７をオフにし（ス
テップ５０２）、処理をステップ５０３へ移行させる。

【００２２】図６は本発明の第２実施例を示す斜視図で
ある。なお、図６においては、図１及び図２に示した機
能または目的と同一であるものには同一引用数字を用い
たので、ここでは重複する説明を省略する。

【００２３】前記実施例が放熱部材４を定着ローラ２に
対して従動ローラとして回転させていたのに対し、本実
施例は放熱部材４を定着ローラ２の回転に応じて強制的
に回転させる構成にしたところに特徴がある。このため
に、定着ローラ２の軸端に大きめのギア２３を取り付
け、このギア２３に噛合可能な小径のギア２４をシャフ
ト１４の端部に取り付けている。ギア２３とギア２４
は、ソレノイド１７がオフ（非励磁）のときには噛合せ
ず、ソレノイド１７がオンのときにのみ、レバー１５の
回動により両ギアが接近して噛合する。定着ローラ２が
回転するのに伴ってギア２４が回転し、放熱部材４の全
周に定着ローラ２からの熱が均一に伝熱される。したが
って、放熱部材４によって定着ローラ２に疵を付けるお
それが低減すると共に、定着ローラ２の放熱効果が増大
する。

【００２４】図７は本発明の第３実施例を示す斜視図で
ある。なお、図７においては、前記各実施例に示した機
能または目的と同一であるものには同一引用数字を用い
たので、ここでは重複する説明を省略する。

【００２５】前記各実施例は定着ローラ２の表面がどの
部分でも同一の材料（フッ素樹脂、シリコンダムなど）
を用いて構成していたのに対し、本実施例は放熱部材４
に当接する部分を発泡性の材料（例えば、ポリウレタ
ン）や吸水性に優れる材料（例えば、布や紙）を用いた
ところに特徴がある。

【００２６】オイル（離型材）２５は転写紙ＰＰの定着
性の確保、分離性能の向上などのために塗布されるもの
であるが、用紙が小サイズである場合、定着ローラ２の
両側に塗布されたオイルは用紙ＰＰに付着せず、定着ロ
ーラ２にそのまま残留する。

【００２７】小サイズ紙のコピー枚数が多くなると、オ
イルは定着ローラ２上に徐々に蓄積し、これがオイル垂
れや分離爪などに付着する様になる。

【００２８】これを防止するため、本実施例は、放熱部
材４自身にオイル回収機能を持たせるようにしている。
すなわち、放熱部材４が発泡性あるいは吸水性を有する
ものとすれば、定着ローラ２に残留したオイル２６は、
放熱部材４の表面にに含浸または捕捉され、定着ローラ
２には残留しない。この結果、オイル垂れや分離爪など
への付着を防止することができる。

【００２９】図８は本発明の第４実施例を示す斜視図で
ある。なお、図８においては、前記各実施例に示した機
能または目的と同一であるものには同一引用数字を用い
たので、ここでは重複する説明を省略する。

【００３０】図２の実施例は、用いたソレノイドが１つ
であったのに対し、本実施例ではソレノイドを２つ用い
る構成にして放熱部材４の押圧力を可変できるように
し、定着ローラ２と放熱部材４の接触面積を変えられる
ようにしたところに特徴がある。すなわち、ソレノイド
１７ａ，１７ｂをスプリング１６ａ，１６ｂを介してレ
バー１５に並列にロードし、かつ、スプリング１６ａ，
１６ｂのレバー１５に対する附勢力が１６ａ＞１６ｂ
（逆であってもよい）となるように設定する。

【００３１】放熱部材４の表層部は弾性を有しているた
め、加圧力が変われば接触面積も変わる。接触面積が変
わることで、放熱の条件を変えることができる。すなわ
ち、接触面積が大きければ放熱量が多くなり、接触面積
が小さければ放熱量は少なくなる。そこで、厚紙のとき
に接触面積を大きくし、薄紙のときに接触面積を小さく
するなどの用い方が可能になる。あるいは、通紙枚数が
多いときには接触面積を大きくし、枚数が少ないときに
は接触面積を小さくすればよい。

【００３２】図９は本発明の第５実施例を示す斜視図で
ある。なお、図９においては、前記図２に示したと同一
であるものには同一引用数字を用いたので、ここでは重
複する説明を省略する。

【００３３】本実施例は、図２の構成における放熱部材
４を複数にすると共に、この放熱部材４の各々に独立に
駆動系を設けたところに特徴がある。すなわち、４ａ，
４ｂ，４ｃの３本の放熱部材を、そのローラ部分が互い
違いになるようにして並設し、この各々に取り付けられ
たレバー１５ａ，１５ｂ，１５ｃを共通のシャフト１８
に同軸に軸支し、このレバー１５ａ，１５ｂ，１５ｃの
各々にスプリング１６ａ，１６ｂ，１６ｃを介してソレ
ノイド１７ａ，１７ｂ，１７ｃを連結した構成になって
いる。

【００３４】この実施例では、用紙ＰＰのサイズに応じ
てソレノイド１７ａ，１７ｂ，１７ｃを選択して駆動す
る。例えば、Ａ３，Ａ４横の用紙が送られて来た場合は
ソレノイド１７ｃのみを励磁し、Ｂ４，Ｂ５横の用紙が
送られて来た場合はソレノイド１７ｂと１７ｃの２つを
同時に励磁し、Ａ４縦以下の用紙が送られて来た場合は
ソレノイド１７ａ，１７ｂ，１７ｃの３つを同時に励磁
する。これにより、前記各実施例が大と小の２種類の紙
サイズにしか対応できなかったのに対し、本実施例では
数種類の紙サイズに対応できるようになる。

【００３５】図１０は本発明の第６実施例を示す斜視図
である。なお、図１０においては、図２に示したと同一
であるものには同一引用数字を用いたので、ここでは重
複する説明を省略する。

【００３６】本実施例は、図２の構成にあって、その放
熱効果を高めるために、シャフト１４の端部に複数の放
熱用のフィン２７を装着し、このフィン２７を電動ファ
ン２８で強制冷却するようにしたものである。なお、２
９は定着ローラ２のシャフトを軸支するためのサイドパ
ネルである。

【００３７】放熱部材４が定着ローラ２に当接すること
によって、定着ローラ２の熱は放熱部材４の表層部に伝
達されるが、放熱部材４は他の部材に熱伝導がほとんど
ないために蓄熱され、定着ローラ２に対する放熱が効果
的に機能しない場合も生じる。そこで、本実施例では、
表層部の熱をシャフト１４を介してフィン２７に伝達さ
せ、フィン２７を電動ファン２８で冷却することによ
り、放熱部材４の放熱を図っている。

【００３８】

【発明の効果】本発明は上記の通り構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。

【００３９】請求項１の定着装置においては、表面が弾
性部材で覆われた定着ローラと該定着ローラに圧接する
加圧ローラとを有し、そのニップ部にトナー像の付着し
た転写紙を通紙し、前記転写紙上に前記トナー像を定着
させる定着装置において、前記定着ローラに当接可能な
放熱部材と、この放熱部材を前記転写紙のサイズに応じ
て前記定着ローラに当接させるようにしたので、定着ロ
ーラの軸方向の温度分布のむらの発生を防止することが
できる。

【００４０】請求項２の定着装置においては、前記放熱
部材の弾性部材が、前記定着ローラ上の離型材を回収す
る機能を有しているので、オイル垂れや分離爪などへの
付着を防止することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による定着装置の第１実施例の主要部を
示す正面図である。

【図２】図１の放熱部材の駆動機構の詳細を示す斜視図
である。

【図３】図１の実施例の動作を示すフローチャートであ
る。

【図４】搬送サイズの検知によってソレノイドの制御を
行うためのセンサ配置を示す斜視図である。

【図５】図４の構成のセンサ出力に応じた処理を示すフ
ローチャートである。

【図６】本発明の第２実施例を示す斜視図である。

【図７】本発明の第３実施例を示す斜視図である。

【図８】本発明の第４実施例を示す斜視図である。

【図９】本発明の第５実施例を示す斜視図である。

【図１０】本発明の第６実施例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ヒータ２定着ローラ３加圧ローラ４放熱部材５ａ，５ｂ入口ガイド部材６ａ，６ｂ排紙ガイド１０オイル塗布フェルト１１オイル供給チューブ１４シャフト１５，１５ａ，１５ｂ，１５ｃレバー１６，１６ａ，１６ｂ，１６ｃスプリング１７，１７ａ，１７ｂ，１７ｃソレノイド１８シャフト１９サイズ検知センサ２０搬送ベルト２１搬送ローラ２３，２４ギア２７フィン２８電動ファン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面が弾性部材で覆われた定着ローラと
該定着ローラに圧接する加圧ローラとを有し、そのニッ
プ部にトナー像の付着した転写紙を通紙し、前記転写紙
上に前記トナー像を定着させる定着装置において、前記
定着ローラに当接可能な放熱部材と、この放熱部材を前
記転写紙のサイズに応じて前記定着ローラに当接させる
手段とを備えていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】前記放熱部材の弾性部材が、前記定着ロ
ーラ上の離型材を回収する機能を有していることを特徴
とする請求項１記載の定着装置。