JPH07295417A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本出願に係る第１の発明は、小型かつ低コス
トな構成で、紙しわを防止しカールの発生を最小限に抑
えることのできる定着装置を提供することを目的として
いる。 【構成】 加圧ローラ２の外周表面の記録材Ｓに対する
摩擦係数を、定着ローラ１の外周表面の記録材Ｓに対す
る摩擦係数よりも小さくして、加圧ローラ２を支持する
加圧アーム１００にガイド１０２を取り付ける。これに
より、記録材の先端を加圧ローラ２と定着ローラ１のニ
ップ部よりも加圧ローラ２の回転方向上流側の加圧ロー
ラ２の周面上に当接させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真装置、静電写真
装置等に用いられる定着装置に関するものである

【０００２】

【従来の技術】加熱源により加熱される定着ローラ及び
該定着ローラに圧接して回転する加圧ローラの間に形成
されるニップ部にて、記録材を挟圧搬送することで、記
録材上に形成された未定着トナー像を永久像とする定着
装置は、複写機やレーザープリンタ等の画像形成装置に
多用されている。

【０００３】このような定着装置にあっては、殆どの場
合、上記ニップ部への記録材の到達ポイントのばらつき
によって、定着装置通過後に記録材に生じる紙しわやカ
ールを防止するために、記録材を上記ニップ部へ正確に
導くためのガイド部材が設置されている。

【０００４】図５にこのようなガイド部材を有する従来
の定着装置の一例を示す。図において、１は内部に加熱
源たるヒータＨを有する定着ローラで、該定着ローラ１
には加圧ローラ２が圧接して従動あるいは駆動回転する
ようになっている。上記定着ローラ１及び加圧ローラ２
は、両端部をそれぞれ軸受３、３’により軸支持されて
おり、該軸受３は側板４ａ、４ｂによって、また軸受
３’は加圧アーム１００によって支持されている。ま
た、該側板４ａ、４ｂは、ステー５の両端を支持してお
り、該ステー５には、記録材Ｓをニップ部Ｎへ導くガイ
ド部材たるガイド６が取り付けられている。

【０００５】従って、未定着トナー像が転写された記録
材Ｓは、ガイド６によって定着ローラ１及び加圧ローラ
２のニップ部Ｎへ正確に案内され、該ニップ部Ｎにて加
熱されながら挟圧搬送され、未定着トナー像が記録材Ｓ
上に永久像として定着される。

【０００６】しかし、このような従来の定着装置では、
上記ニップ部Ｎから排出された記録材Ｓに、紙しわ及び
カールが発生するという問題があった。以下、紙しわと
カールの発生原因及び従来の対策について、簡単に説明
する。

【０００７】先ず、紙しわについて説明する。図６は紙
しわが発生するメカニズムを説明する図である。図６に
示すように、ニップＮ近傍へ接近した記録材Ｓの先端
は、定着ローラ１または加圧ローラ２のいずれか一方に
わずかに早く当接しニップＮに挟持される。

【０００８】このとき、記録材Ｓの先端は定着ローラ１
の軸方向において、直線ではなく波打ち形状をしている
場合が多いため、先端の部分では定着ローラ１に先に当
接する部分と加圧ローラ２に先に当接する部分がある。

【０００９】一方、定着ローラ１と加圧ローラ２はその
表面の材料が異なる場合が殆どであり、記録材Ｓに対す
る摩擦係数が異なるため、定着ローラ１に先に当接した
部分と加圧ローラ２に先に当接した部分とでニップ部Ｎ
に到達する時間が異なることになる。

【００１０】従って、一枚の記録材Ｓの中でニップ部Ｎ
によって搬送が開始されるタイミングにばらつきが生
じ、記録材Ｓに内部応力が生じて記録材Ｓが大きく波を
打ち、この大きな波打ちがニップ部Ｎで挟持されること
によってつぶされ、紙しわが発生する。

【００１１】そこで、従来は、定着ローラ１もしくは加
圧ローラ２のいずれか一方に記録材Ｓを導く方法をとっ
ている。また殆どの従来定着装置では加圧ローラ２の外
周表面の記録材Ｓに対する摩擦係数の方が、定着ローラ
１のそれに比べて大きいため、加圧ローラ２に記録材Ｓ
の先端を先に当接させると、当接した先端部がそこで止
まり、やはり記録材Ｓの先端部の波打ちによって部分的
にニップ部Ｎに到達する時間のばらつきが大きくなる。
従って、従来では記録材Ｓの左右の先端をばらつきなく
同時にニップ部へ進入させるため、摩擦係数の小さい定
着ローラ１に積極的に記録材Ｓの先端を当接させること
によって、定着ローラ１の表面で記録材Ｓの先端をすべ
らせてニップ部へ到達させ、紙しわを防止している。

【００１２】次にカールについて説明する。図７はカー
ルが発生するメカニズムを説明する図であり、図７に示
すように、ニップ部Ｎ近傍へ接近した記録材Ｓの先端
は、定着ローラ１または加圧ローラ２のいずれか一方に
わずかに早く当接しニップＮに挟持される。従来は、上
述したように、多くの場合定着ローラ１の方が加圧ロー
ラ２よりも記録材Ｓに対する摩擦係数が小さいため、記
録材Ｓの先端がローラに当接してからニップ部Ｎへ到着
するまでの時間のばらつきを小さくするため定着ローラ
１に先に記録材Ｓを当接させるようにガイド６によって
導く場合が多い。

【００１３】図７において、Ｐは記録材Ｓがガイド６に
よって導かれ定着ローラ１に当接するポイントである。
Ｃは定着ローラセンターである。θはニップ部Ｎと定着
ローラセンターＣと当接ポイントＰとで形成される記録
材Ｓの巻き付き角度である。

【００１４】しかし、ガイド６の取り付け位置によって
θを大きく設定した場合には、記録材Ｓが搬送されると
き定着ローラ１に接している時間が長くなるため、記録
材Ｓに含まれている水分のうち定着ローラに面している
側の水分が多く蒸発する。従って、記録材Ｓの定着ロー
ラ１に面している側が大きく収縮するため、ニップ部Ｎ
によって挟持搬送された記録材Ｓにカールが生じる。

【００１５】そこで、従来は、上記角度θが適切な値と
なるようにガイド６の位置設定を行っていた。

【００１６】以上のように、従来の定着装置では、その
殆どが定着ローラ１の記録材Ｓに対する摩擦係数が加圧
ローラのそれに比べて小さいため、上述した紙しわを防
止し、カールを最小限に抑えるには、定着ローラ１のニ
ップ部近傍に記録材Ｓの先端を積極的に、かつ正確に当
接させてからニップ部Ｎへ導くように、ガイド６の位置
を設定していた。

【００１７】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
述の従来装置では、紙しわ防止のため当接ポイントＰを
定着ローラ１の外周面上に設けているため、紙しわ発生
に対する安全率を高くするためには、ある程度のカール
の発生を犠牲にして上記ニップ部Ｎと定着ローラセンタ
ーＣと当接ポイントＰとで形成される角度θを大きく設
定しなければならなかった。

【００１８】このため従来は根本的に大きなカールの発
生を防止することができず、記録材Ｓのカールを除去す
るためには、図５に示すようにニップ部Ｎの下流におい
てカール除去ローラ７を設ける等、大型化かつコストを
上昇させる要因となっていた。また場合によっては発生
したカールに対し特に処置を施さずにそのまま複写機等
の画像形成装置から排出していた。

【００１９】また、記録材Ｓを当接ポイントＰへ導くガ
イド６の取り付け位置精度が非常に厳しく要求される
が、上述装置では、定着ローラ１を支持している側板４
ａ、４ｂに高精度に取り付けられたステー５にガイド６
を取り付けていたため、ガイド６の定着ローラ１に対す
る位置精度についての部品交差が大きくなるという問題
があった。

【００２０】そこで、本出願に係る第１の発明は、上記
問題点を解決し、小型かつ低コストな構成で、紙しわを
防止しカールの発生を最小限に抑えることのできる定着
装置を提供することを目的としている。

【００２１】また、本出願に係る第２の発明は、上記目
的の他、ガイドのローラに対する位置精度についての部
品交差を小さくすることのできる定着装置を提供するこ
とを目的としている。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本出願に係る第１の発明
によれば、上記目的は、加熱源により加熱される定着ロ
ーラと、該定着ローラに圧接して回転する加圧ローラ
と、該定着ローラ及び加圧ローラの圧接部へ記録材を案
内せしめるガイド部材とを備え、該圧接部にて記録材を
挟圧搬送することで、記録材上に形成された未定着画像
を永久像とする定着装置において、ローラの外周表面の
記録材に対する摩擦係数を、上記定着ローラよりも上記
加圧ローラの方が小さくなるように設定し、上記ガイド
部材を、記録材のガイド面の延長線が、上記圧接部より
も上記加圧ローラの回転方向の上流側で上記加圧ローラ
外周面と交点を有するように取り付けることにより達成
される。

【００２３】また、本出願に係る第２の発明によれば、
上記目的は、ガイド部材を、加圧ローラを支持し定着ロ
ーラに対して加圧力を加える加圧部材に取り付ることに
より達成される。

【００２４】

【作用】本出願に係る第１の発明によれば、記録材は、
ガイド部材に案内されて、定着ローラと加圧ローラの圧
接部よりも加圧ローラの回転方向上流側の外周面に当接
するが、加圧ローラの記録材に対する摩擦係数は、定着
ローラのそれよりも小さいので、加圧ローラに当接した
記録材の先端は、従来よりもすべりが良くなり、先端全
体が同時に圧接部へ到達するため、記録材の先端をばら
つきなくほぼ同時に圧接部へ進入させ、紙しわを発生さ
せない。また、記録材は加熱源を有さない加圧ローラに
当接するため、加熱源を有する定着ローラに接している
時間を最小限に抑え、記録材に含まれている水分のうち
定着ローラに面する側の水分の蒸発量を最小限に抑え
る。従って、記録材の定着ローラに面する側の収縮量を
抑え、カールの発生を最小限に抑える。

【００２５】また、本出願に係る第２の発明によれば、
ガイド部材を、加圧ローラを支持し定着ローラに対して
加圧力を加える加圧部材に直接取り付けることによっ
て、圧接部近傍の加圧ローラ外周面に記録材の先端部を
高精度に導く。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００２７】（第１の実施例）先ず、本発明の第１の実
施例を図１及び図２に基づいて説明する。図１は第１の
実施例装置の構成を示す一部破断斜視図。図２は図１装
置の断面図である。

【００２８】図１において、１は内部に加熱源たるヒー
タＨを有する定着ローラであり、該定着ローラ１には、
その外周表面の記録材Ｓに対する摩擦係数が、定着ロー
ラ１の外周表面の記録材Ｓに対する摩擦係数よりも小さ
い加圧ローラ２が圧接しており、該加圧ローラ２は従動
あるいは駆動回転するようになっている。

【００２９】上記定着ローラ１は両端部を軸受３により
軸支持されており、該軸受３は側板４ａ、４ｂに支持さ
れている。また、側板４ａ、４ｂは、上記加圧ローラ２
を支持し加圧力を与える加圧部材たる加圧アーム１００
の一部を軸支持しており、該加圧アーム１００は、該加
圧アーム１００を介して加圧ローラ２に加圧力を与える
加圧バネ１０１によって付勢されている。

【００３０】また、上記加圧ローラ２の前方には、図２
に示す記録材Ｓの加圧ローラ２に対する当接するポイン
トＰへ記録材Ｓを導くガイド部材たるガイド１０２が設
けられており、該ガイド１０２は上記加圧アーム１００
に取り付けられている。

【００３１】従って、未定着トナー像を有する記録材Ｓ
は、上記定着ローラ１及び加圧ローラ２の間に形成され
る圧接部（ニップ部）Ｎに案内され、該ニップ部Ｎにて
加熱されながら挟圧搬送されることにより、上記未定着
トナー像が永久像として定着されるようになっている。

【００３２】以上のような本実施例の定着装置において
は、上述したように、定着ローラ１よりも加圧ローラ２
の外周表面の記録材Ｓに対する摩擦係数を小さく設定し
たため、記録材Ｓの当接ポイントＰを加圧ローラ２の外
周面上に設定することができる。

【００３３】従って、図２に示すように、上記ガイド１
０２の記録材Ｓのガイド面の延長線が、上記ニップ部近
傍における加圧ローラ２の回転方向の上流で加圧ローラ
２の外周面と交点（当接ポイントＰ）を持つ位置に上記
ガイド１０２の位置を設定した。

【００３４】また、当接ポイントＰへ記録材Ｓの先端部
を高精密に導くため、加圧ローラ２を支持している加圧
アーム１００に直接ガイド１０２を取り付けることによ
って、ガイド１０２の加圧ローラ２に対する位置精度に
ついての部品公差を最小限に抑えることができた。

【００３５】上述の構成によって記録材Ｓの先端をばら
つきなくほぼ同時にニップ部へ進入させることができる
ため紙しわを防止することができた。

【００３６】そればかりでなく、従来例で説明した定着
ローラ１に対する記録材Ｓの巻き付き角度θをゼロにす
ることができるため、記録材Ｓの定着ローラ１に接して
いる時間を最小限に抑えることができるため、記録材Ｓ
に含まれている水分のうち定着ローラ１に面している側
の水分の蒸発量を最小限に抑えることができる。従って
記録材Ｓの定着ローラ１に面している側の収縮量を抑
え、カールの発生を最小限に抑えることができた。

【００３７】さらに、上記巻き付き角度θをゼロにでき
たため、従来発生していた記録材Ｓの先端部だけが定着
ローラ１に接している時間が長いことによる、先端部の
極端な画像光沢性が増大するというトラブルもほとんど
発生しなくなった。

【００３８】（第２の実施例）次に、本発明の第２の実
施例を図３及び図４に基づいて説明する。なお、第１の
実施例との共通箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。

【００３９】図３は第２の実施例装置の構成を示す一部
破断斜視図、図４は図３装置の断面図である。

【００４０】本実施例は、図３及び図４に示すように、
ガイド１０３の先端の両端部を加圧ローラ２の軸受３の
外周面に当接させたところが第１の実施例と異なる。

【００４１】これにより、ガイド１０３の加圧ローラ２
に対する位置精度を極めて高精度にすることができ、上
述した加圧ローラ２の外周の当接ポイントＰへ、記録材
Ｓの先端部を高精度に導くことができる。

【００４２】上述の構成によって記録材Ｓの先端をばら
つきなくほぼ同時にニップ部へ進入させることができる
ため紙しわを防止することができた。

【００４３】そればかりでなく、上述した定着ローラ１
に対する記録材Ｓの巻き付き角度θをゼロにすることが
できるため、記録材Ｓの定着ローラ１に接している時間
を最小限に抑えることができるため、記録材Ｓに含まれ
ている水分のうち定着ローラ１に面している側の水分の
蒸発量を最小限に抑えることができる。従って記録材Ｓ
の定着ローラに面している側の収縮量を抑え、カールの
発生を最小限に抑えることができた。

【００４４】さらに、上記巻き付き角度θをゼロにでき
たため、従来発生していた記録材Ｓの先端部だけが定着
ローラ１に接している時間が長いことによる、先端部の
極端な画像光沢性の増大というトラブルもほとんど発生
しなくなった。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本出願に係る第１
の発明にあっては、定着ローラよりも加圧ローラの記録
材に対する摩擦係数を小さく設定し、記録材の先端を加
圧ローラの外周面上の圧接部近傍に高精度に導くため、
記録材の先端をばらつきなくほぼ同時に圧接部へ進入さ
せることができ、紙しわを防止することができた。

【００４６】そればかりでなく、定着ローラに対する記
録材の巻き付き角度をゼロにすることができるため、記
録材の定着ローラに接している時間を最小限に抑えるこ
とができ、記録材に含まれている水分のうち定着ローラ
に面している側の水分の蒸発量を最小限に抑えることが
できる。従って、記録材Ｓの定着ローラに面している側
の収縮量を抑え、カールの発生を最小限に抑えることが
できた。

【００４７】さらに、記録材の巻き付き角度をゼロにで
きたため、従来発生していた記録材Ｓの先端部の定着ロ
ーラに対する長時間の接触による、先端部の極端な画像
光沢性の増大というトラブルもほとんど発生しなくなっ
た。

【００４８】また、本出願に係る第２の発明によれば、
加圧ローラを支持している加圧部材に直接ガイド部材を
取り付けることによって、ガイド部材の加圧ローラに対
する位置精度についての部品公差を最小限の抑えること
ができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例における定着装置を示す
一部破断斜視図である。

【図２】図１装置の断面図である。

【図３】本発明の第２の実施例における定着装置を示す
一部破断斜視図である。

【図４】図３装置の断面図である。

【図５】従来装置の断面図である。

【図６】紙しわ発生を説明する斜視図である。

【図７】カール発生を説明する断面図である。

【符号の説明】

１ 定着ローラ ２ 加圧ローラ １００ 加圧アーム（加圧部材） １０２ ガイド（ガイド部材） １０３ ガイド（ガイド部材） Ｐ 当接ポイント（交点） Ｓ 記録材 Ｈ ヒータ（加熱源） Ｎ ニップ部（圧接部）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱源により加熱される定着ローラと、
   該定着ローラに圧接して回転する加圧ローラと、該定着
   ローラ及び加圧ローラの圧接部へ記録材を案内せしめる
   ガイド部材とを備え、該圧接部にて記録材を挟圧搬送す
   ることで、記録材上に形成された未定着画像を永久像と
   する定着装置において、ローラの外周表面の記録材に対
   する摩擦係数は、上記定着ローラよりも加圧ローラの方
   が小さくなるように設定されており、上記ガイド部材
   は、記録材のガイド面の延長線が、上記圧接部よりも上
   記加圧ローラの回転方向の上流側で上記加圧ローラ外周
   面と交点を有するように取り付けられていることを特徴
   とする定着装置。
2. 【請求項２】 ガイド部材は、加圧ローラを支持し定着
   ローラに対して加圧力を加える加圧部材に取り付けられ
   ていることとする請求項１に記載の定着装置。