JPH0732666U - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 定着装置に関し、簡単、かつ、安価な構成で
安定良く画像を形成できるようにした定着装置を提供す
ることを目的とする。 【構成】 熱源４を有し、装置ケース３に回転可能に設
けられたヒートローラ１と、ヒートローラ１に対向して
配置され、ヒートローラ１に記録媒体を押圧する押圧部
材２とを備える定着装置において、上記押圧部材２が装
置ケース３に回転不能に固定支持又は弾性支持される構
成とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は電子写真式画像記録装置に用いられる定着装置に関し、簡単、かつ 、安価な構成で安定良く画像を形成できるようにした定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、複写機、レーザープリンタ、ファクシミリ等の電子写真式画像形成装置 においては、記録媒体に転写されたトナー画像を記録媒体に定着させる定着装置 が設けられる。

【０００３】 従来の定着装置は、ハロゲンランプなどの熱源を内蔵したアルミニウム等の芯 金の表面にトナーとの離型性を良くする為に、離型層と呼ばれるフッ素樹脂等の コーティングを施したヒートローラと、芯金の表面にシリコンゴム等の弾性体を 施した加圧ローラとを備えるものが多いが、上記ヒートローラとしては、芯金の 表面に弾性体を施し、更に、その表面に離型層を用いたローラ材も存在する。

【０００４】 この従来の定着装置では、上記ヒートローラの温度を検出するために、ヒート ローラ又は加圧ローラの表面に接触する温度検出手段、例えばサーミスタを設け 、このサーミスタが検出する温度に基づいて温度制御回路で上記熱源を例えばオ ンオフさせてヒートローラの温度制御が行われる。

【０００５】 また、この温度制御回路の故障により熱源が異常加熱された時に、機械的に加 熱を止め装置を停止させる必要があるので、上記ヒートローラの表面から規定の 距離間隔を保った場所にサーモスタット、温度ヒューズ等の異常加熱時電力遮断 手段が配置される。

【０００６】 加圧ローラは、ヒートローラと加圧ローラとの間を通過する記録媒体をヒート ローラに押圧させるため、加圧ローラの両端の軸受部をバネなどヒートローラに 向かって押圧している。これにより、ヒートローラと加圧ローラとは一定のニッ プと呼ばれる範囲にわたって接触する。

【０００７】 又、加圧ローラとヒートローラとは必要に応じて連動機構で互いに反対方向に 同期して回転するようにしてある。そして、上記ニップを通過する記録媒体に担 持されたトナーの樹脂成分がヒートローラに加熱されて溶解し、記録媒体の繊維 の間に浸潤し、ニップ通過直後に冷却凝固することによりトナーが記録媒体に定 着される。

【０００８】 従って、ニップの長さが短いとトナーの樹脂成分の溶解及び記録媒体への浸潤 が不十分になり、定着が不十分になる。また、ニップの長さが長すぎると、トナ ーが記録媒体に浸潤し過ぎ、滲みが発生することがある。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

この従来の定着装置においては、加圧ローラの両端部をバネによって加圧する ように構成しているが、左右のバネの力が、例えば製造上の誤差により均等でな い場合に、ヒートローラ表面と加圧ローラ表面との接触圧力がこれらローラの軸 心方向で不均一になり、ニップの長さに差が生じて定着不良が発生することがあ る。

【００１０】 又、加圧ローラに反りが生じてヒートローラとの接触が不安定になり、安定し て十分な長さのニップを形成できなくなり、定着不良を生じることもある。

【００１１】 しかも、記録媒体をヒートローラに押圧するために、両端に耐熱性軸受を有す る複雑な構成の加圧ローラとバネとが必要であり、構成が複雑で高価になる。特 に、ヒートローラと加圧ローラとを連動させるギヤ等を設ける場合には、一層構 成が複雑で高価になる。

【００１２】 上記の事情を鑑みて、この考案は、簡単、かつ、安価な構成で安定良く画像を 形成できるようにした定着装置を提供することを目的とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】

この考案は、熱源を有し、装置ケースに回転可能に設けられたヒートローラと 、ヒートローラに対向して配置され、ヒートローラに記録媒体を押圧する押圧部 材とを備える定着装置において、上記の目的を達成するため、上記押圧部材が装 置ケースに回転不能に固定支持又は弾性支持されることを特徴とする。

【００１４】

【作用】

この構成によれば、装置ケースの適当な位置に押圧部材を固定支持又は弾性支 持することにより、ヒートローラと押圧部材との間に適当な長さのニップをヒー トローラの軸心方向（以下、長手方向という。）に均一に形成することができ、 押圧部材が回転しないことはニップの長さを設定する上では問題にならない。

【００１５】

【実施例】

以下、この考案の実施例を添付れた図面に基づいて具体的に説明する。

【００１６】 図１の模式図に示すこの考案の第１の実施例に係る定着装置は、ヒートローラ １と押圧部材としての定着パット２とを備え、ヒートローラ１は装置ケース３に その軸心回りに回転可能に支持され、定着パット２は装置ケース３に固定支持さ れる。

【００１７】 上記ヒートローラ１は熱源４を内蔵し、アルミニウム等の熱伝導性の高い金属 からなる芯金５と、これの表面の全周にわたってに設けられたシリコンゴム等の 耐熱性を有する弾性体６と、この弾性体６の表面の全周にわたって設けられた離 型層７とを備える。

【００１８】 上記熱源４としては、一般に電子写真式画像形成装置の定着装置に熱源として 使用されるものを用いればよく、例えばハロゲンランプを用いればよい。

【００１９】 上記定着パット２は、上記離型層７がこの定着パット２の上面に長手方向に均 一な所定のニップ長さで接触させるように配置され、これにより変形される弾性 体６の弾力によってヒートローラ１と定着パット２とに所定の接触圧が生じるよ うにしている。

【００２０】 記録媒体は図上、破線矢印で示すようにヒートローラ１及び定着パット２の右 側より送り込まれ、回転しているヒートローラ１に上記接触圧で押圧されること によりヒートローラ１及び定着パット２の左側へ送り出される。そして、記録媒 体がヒートローラ１と定着パット２との間を通過する間に記録媒体に担持された トナーが記録媒体に定着される。

【００２１】 この実施例によれば、押圧部材としての定着パット２の両端を支持する耐熱性 軸受や、この軸受を介して定着パット２をヒートローラ１に押圧するバネは不要 となり、構成が簡単に、しかも、安価になる。もちろん、ヒートローラ１と定着 パット２とを連動させる機構も不要であり、この連動機構を有する従来例に比べ ると構成が一層簡単で、安価になる。

【００２２】 又、上記バネの製造上の誤差による定着不良が生じる恐れはなくなり、更に、 バネの力で定着パット２に反りが生じる恐れもなく、この反りによる定着不良が 発生する恐れもなくなる。

【００２３】 図２の模式図に示すこの考案の第２の実施例に係る定着装置では、定着パット ２が記録媒体の移動を案内するガイド８を介して装置ケース３に昇降揺動可能に 支持され、このガイド８と装置ケース３との間に配置されたバネ９によって定着 パット２がヒートローラ１に押圧される。

【００２４】 ヒートローラ１と定着パット２との接触圧はこのバネ９の弾力によって制御さ れるので、例えばヒートローラ１の磨耗が生じてもヒートローラ１と定着パット ２との接触圧が適性に保たれ、所定のニップ長さを保持することができる。

【００２５】 この実施例のその他の構成、作用ないし効果は上記の第１の実施例のそれらと 同様であるので、重複を避けるためこれらの説明は省略する。

【００２６】 図３に模式図に示すこの考案の第３の実施例では、定着パット２の長手方向に 直交する断面を半円形に形成することにより、記録媒体がより円滑にヒートロー ラ１と定着パット２の間に送り込まれるようにしている。

【００２７】 この実施例のその他の構成、作用ないし効果は上記の第１の実施例のそれらと 同様であるので、重複を避けるためこれらの説明は省略する。

【００２８】 図４の模式図に示すこの考案の第４の実施例では、定着パット２として中空薄 肉の半円筒型のものが用いられる。この場合、定着パット２の弾性によりヒート ローラ１と定着パット２との接触圧が制御されるので、例えばヒートローラ１の 磨耗が生じてもヒートローラ１と定着パット２との接触圧が適性に保たれ、所定 のニップ長さを保持することができる。

【００２９】 又、ヒートローラ１が定着パット２を軽く押圧するだけで定着パット２が弾性 変形して所要のニップ長さを得ることができるので、ヒートローラ１の押圧力、 逆に見れば、定着パット２の押圧力を小さくすることができ、装置ケース３に要 求される強度を小さくして、装置ケース１の薄肉化、小型化、及び軽量化を図る ことができる。

【００３０】 ところで、定着装置にヒートローラ１の温度制御のためにサーミスタ等の温度 検出手段を設ける場合、従来のように回転するヒートローラ１や加圧ローラに温 度検出手段を接触させると次のような問題が生じる。

【００３１】 即ち、回転するヒートローラ１の表面に温度検出手段を接触させると、接触部 分でヒートローラ１表面に施されているフッ素樹脂等の離型層の剥がれが発生し 、その部分での定着不良、オフセット等の問題が生じる。

【００３２】 また、接触部分の状態がサーミスタの温度検出能力に多大な影響を及ぼすので 、ヒートローラ１や加圧ローラの表面にトナー、紙粉等の異物が付着した場合、 正常な温度検出が行えず、設定温度より高いレベルで温度制御されて、消費電力 の増加、ハロゲンランプの破損、マシン全体の温度上昇等の問題が生じる。

【００３３】 そこで、図５の模式図及び図６の斜視図に示すようにこの考案の第５の実施例 では、上記この考案の第４の実施例において温度検出手段手段としてのサーミス タ１０を定着パット２の内面に接触するように設けることによって、ヒートロー ラ１の表面や定着パット２の表面がサーミスタ１０によって傷つくことを防止し て、離型層の剥離による定着不良やオフセットの発生を防止するとともに、サー ミスタ１０の表面へのトナー、紙粉等の異物の付着を防止して、温度の誤検出を 防止している。

【００３４】 更に、この実施例では、熱源１の配光特性として両端付近の温度低下を防止す るために両端近傍の熱量を上げるようにしているので、図６に示すように２個の サーミスタ１０を長手方向の両端に近い位置に配置して、熱源１が設定温度より 高いレベルで温度制御されることを防止し、消費電力の増加、ハロゲンランプの 破損、マシン全体の温度上昇等を確実に防止できるようにしている。

【００３５】 この実施例のその他の構成、作用ないし効果は上記の第４の実施例のそれらと 同様であるので、重複を避けるためこれらの説明は省略する。

【００３６】 なお、この実施例では、２個のサーミスタ１０を定着パット２の内面の両端部 に配置しているが、図７の模式図に示すこの考案の第６の実施例のように、１個 のサーミスタ１０を配置しても同様の効果を得ることができる。

【００３７】 又、図８の模式図及び図９の斜視図に示すこの考案の第７の実施例では、上記 この考案の第３の実施例において、定着パット２内に１個のサーミスタ１０を配 置するとともに、ヒートローラ１の上側に適当な空間をおいてもう１個のサーミ スタ１０を設けている。又、図１０の模式図に示すこの考案の第８の実施例では 、上記この考案の第３の実施例において、定着パット２内に１個のサーミスタ１ ０を配置している。更に、図１１の模式図に示すこの考案の第９の実施例では、 上記この考案の第２の実施例において、定着パット２内に１個のサーミスタ１０ を配置している。これら各実施例においても，上記のように構成することにより 、それぞれ前記２つの実施例と同様の効果を得ている。

【００３８】 これらの実施例のその他の構成、作用ないし効果はそれぞれ上記の第３の実施 例又は第２の実施例のそれらと同様であるので、重複を避けるためこれらの説明 は省略する。

【００３９】 ところで、定着装置に異常加熱時電力遮断手段としてサーモスタットや温度ヒ ューズを設ける場合、従来の定着装置のように異常加熱時電力遮断手段を回転す るヒートローラ表面から規定の距離間隔を保った場所に配置すると次のような問 題が生じる。

【００４０】 即ち、異常加熱時電力遮断手段をヒートローラ表面から規定の距離だけ離した 場所に固定すると、製造上発生する固定位置のバラツキによって異常加熱時電力 遮断手段が受ける熱量のバラツキが生じ、異常加熱の発生から異常加熱時電力遮 断手段が作動するまでの時間、例えば温度ヒューズの溶断時間にバラツキが生じ 、異常加熱時電力遮断手段の動作にばらつきが生じて不安定になる。

【００４１】 又、異常加熱時電力遮断手段とヒートローラとの空間の空気の流動がヒートロ ーラ及び加圧ローラの回転に伴い、乱されて不安定になり、この気流の乱れによ って異常加熱発生時から異常加熱時電力遮断手段が作動するまでの時間が不安定 となり、異常加熱時電力遮断手段の動作にばらつきが生じて不安定になる。

【００４２】 その結果、例えば温度ヒューズの溶断が早くなり過ぎて正常温度制御時に装置 が停止してしまったり、温度ヒューズの溶断が遅くなり過ぎて装置の発煙、発火 やヒートローラ、軸受、分離爪、クリーニングパットの破損が発生したりするこ とがある。

【００４３】 そこで、この考案の第１０の実施例では、図１２の模式図及び図１３の斜視図 に示すように、上記この考案の第４の実施例において異常加熱時電力遮断手段と しての温度ヒューズ１１を定着パット２の内面に接触するように設けて、ヒート ローラ１及び定着パット２の周囲の気流によって温度ヒューズ１１の温度検出精 度が低下することを防止している。

【００４４】 又、この実施例では、熱源１の配光特性として両端付近の温度低下を防止する ために両端近傍の熱量を上げるようにしているので、図１３に示すように２個の 温度ヒューズ１１を長手方向の両端に近い位置に配置して、熱源１の電源が設定 温度より高いレベルで遮断されることを防止し、装置の発煙、発火やヒートロー ラ、軸受、分離爪、クリーニングパットの破損が発生したりすることを確実に防 止できるようにしている。

【００４５】 この実施例のその他の構成、作用ないし効果は上記この考案の第４の実施例の それらと同様であるので、重複を避けるためこれらの説明は省略する。

【００４６】 なお、この実施例では、２個の温度ヒューズ１１を設けているが、図１４の斜 視図に示すこの考案の第１１の実施例のように、１個の温度ヒューズ１１を定着 パット２の長手方向の一端の近傍に配置してもよい。

【００４７】 図１５に示すこの考案の第１２の実施例では、上記この考案の第３の実施例に おいて、定着パット２内に温度ヒューズ１１が設けられ、又、図１６に示すこの 考案の第１３の実施例では、上記第２の実施例において、定着パット２内に温度 ヒューズ１１が設けられ、これにより、上記第９又は第１０の実施例と同様の効 果を得ている。

【００４８】 これらの実施例のその他の構成、作用ないし効果はそれぞれ上記第３の実施例 又は第２の実施例のそれらと同様であるので、重複を避けるためこれらの説明は 省略する。

【００４９】

【考案の効果】

以上に説明したように、この考案によれば、従来の加圧ローラよりも構成が簡 単な押圧部材が用いられ、又、従来必要とされていた耐熱性軸受やバネを省略で きるので、定着装置の構成が簡単になり、かつ、安価になる。

【００５０】 しかも、バネの付勢力のばらつきによるニップ長さの不均一や、バネの付勢力 によって生じる加圧ローらの反りが発生する恐れがなくなる。その結果、ニップ 長さの不均一による定着不良や、加圧ローラの反りによる定着の不安定が解消さ れ、安定良く画像が形成できるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の第１の実施例の模式図である。

【図２】この考案の第２の実施例の模式図である。

【図３】この考案の第３の実施例の模式図である。

【図４】この考案の第４の実施例の模式図である。

【図５】この考案の第５の実施例の模式図である。

【図６】この考案の第５の実施例の要部の斜視図であ
る。

【図７】この考案の第６の実施例の要部の斜視図であ
る。

【図８】この考案の第７の実施例の模式図である。

【図９】この考案の第７の実施例の要部の斜視図であ
る。

【図１０】この考案の第８の実施例の模式図である。

【図１１】この考案の第９の実施例の模式図である。

【図１２】この考案の第１０の実施例の模式図である。

【図１３】この考案の第１０の実施例の要部の斜視図で
ある。

【図１４】この考案の第１１の実施例の要部の斜視図で
ある。

【図１５】この考案の第１２の実施例の模式図である。

【図１６】この考案の第１３の実施例の模式図である。

【符号の説明】

１ ヒートローラ ２ 定着パット ３ 装置ケース ４ 熱源

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱源を有し、装置ケースに回転可能に設
   けられたヒートローラと、ヒートローラに対向して配置
   され、ヒートローラに記録媒体を押圧する押圧部材とを
   備える定着装置において、上記押圧部材が装置ケースに
   回転不能に固定支持又は弾性支持されることを特徴とす
   る定着装置。