JPH08305194A - 画像形成装置の定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】定着部材と、これに圧接する加圧ローラとの圧
接部位に未定着像を担持する転写材を通過させて該像を
定着する定着装置において、加圧ローラの定着部材に対
する相対位置の変化による搬送不良を防止する。 【構成】加圧ローラの定着部材の対する相対位置の変動
に応じて、定着ずみの転写材を案内する排出ガイドの位
置を連動して変化させる手段を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の目的】

【産業上の利用分野】この発明は、静電複写機、同プリ
ンタなど静電転写プロセスを利用する画像形成装置、就
中、その定着装置に関するものである。

【０００２】

【従来技術と解決すべき課題】上記のような周知の画像
形成装置にあっては、像担持体表面に形成するトナー
像、これを紙などの転写材に転写して得られた画像は、
いずれも静電気力によって像担持体乃至は転写材に付着
形成してあるだけであるので、転写材上のトナー像は転
写材に定着固定する必要がある。

【０００３】転写材上のトナー像を定着する手段として
は、近来、所定温度に維持された定着ローラと、これに
圧接する加圧ローラを具備し、これら両ローラの圧接ニ
ップ部に未定着トナー像を担持する転写材を通過させ
て、これを加圧、加熱してトナーを転写材に溶融固着さ
せるようなものがひろく実用されていることはよく知ら
れている通りである。

【０００４】「図５」は上記のような定着装置の典型的
な一例を示すその側断面図である。これについて略述す
ると、中間に適宜の間隔を有するように配置した底板１
０と放熱防止カバー１１に夫々加圧ローラ３、定着ロー
ラ１が配設してあって、図示矢印方向に回転走行する。

【０００５】定着ローラ１は、アルミニューム、鉄など
て構成された中空芯金１０１の内部にハロゲンランプ等
のヒータ２を配設し、表面にフッ素樹脂等からなるオフ
セット防止層１０２を形成してなるものとする。

【０００６】加圧ローラ３は、鉄、ステンレス等の芯金
３０１の外周にシリコンゴム等の弾性材３０２と離型層
３０３を設けて形成してあり、軸受４０１を介してばね
４によって前記定着ローラ１方向に押圧されて該ローラ
に当接してニップＮを形成している。

【０００７】図示符号５はＮＴＣ等の感温素子であって
定着ローラの表面温度を検知する。この検知テータに基
づいて温度調整回路を制御して前記ヒータ２への通電を
制御して定着ローラの表面温度を所定値に維持する。符
号６は分離爪で先端エッジが該ローラに適宜の圧で当接
して、定着を終了して圧接ニップ部Ｎから排出された転
写材を確実に定着ローラから分離、排出する。符号７は
未定着トナー像を担持する転写材を前記ニップ部に案内
する入口ガイド、符号８は排出ガイドである。

【０００８】このような構成野定着装置においては、弾
性加圧ローラの硬度の経時変化、バラ付きによるニップ
巾の変化、従ってニップの出口側の位置変化によって出
口部と排出ガイドとの相対的な位置変化が生ずることが
あった。そしてこのような変化があると、自動両面印字
機構を具備する画像形成装置において、２面目の定着動
作時には加圧ローラ側がトナー像に接触するので、印字
比率が高い場合に分離性が低下して加圧ローラに転写材
が巻き込まれ易くなるという問題があった。

【０００９】とくに高速機においては、加圧ローラの大
径化、低硬度化、さらに加圧力の強化があいまって上記
の相対位置変動が大きくなって、転写材が排出ガイドに
案内されずに加圧ローラに巻き込まれたり、排出ガイド
に引っかかってジャムを発生するおそれが大きかった。

【００１０】また、多種の転写材に対応するために加圧
力を適正に保つ加圧力調整手段を具備する画像形成装置
にあっては、排出ガイドとニップの出口側との相対位置
が大きく変化するために、このような場合にも加圧ロー
ラへの巻き付き、ジヤム発生等の問題があった。

【００１１】本発明はこのような現状に鑑みてなされた
ものであって、前記のような加熱定着ローラと、これに
圧接する弾性加圧ローラとをそなえた定着装置におい
て、該加圧ローラの硬度や外径等の変化に拘わらず、常
時、確実に転写材を排出でき、前述のような巻き込みや
ジヤム等の発生を好適に阻止できるような画像形成装置
の定着装置を提供することを目的とするものであるる。

【００１２】

【発明の構成】

【課題を解決する技術手段、その作用】上記の目的を達
成するため、本発明は、所定温度に維持される定着部材
と、これに圧接する弾性加圧ローラとを有し、これら両
者の圧接ニップ部に未定着トナー像を担持する転写材を
通過させるようにした定着装置において、前記ニップ部
位から排出される転写済みの転写材を案内する排出ガイ
ドを備えるとともに、該排出ガイドの位置を前記加圧ロ
ーラの位置と連動させる手段を設けた定着装置（１）、
または、上記（１）のものにおいて、加圧ローラの定着
部材に対する加圧力調整手段を具備する定着装置
（２）、または、上記（１）又は（２）のいずれかのも
のにおいて、定着部材が定着ローラである定着装置
（３）、または、上記（１）又は（２）のいずれかのも
のにおいて、定着部材が定着フィルムである定着装置
（４）である。

【００１３】このように構成することによって、多種類
の転写材に対して、加圧ローラの硬度や外径等の変化に
拘わらず常時安定して良好な定着が遂行できる。

【００１４】

【実施例の説明】「図１」は本発明の第１の実施例を示
す定着装置の側断面図であって、その基本的な構成、作
用は前記「図５」に示したものと同様で、これと対応す
る部位には同一野符号を付して示してあり、それらにつ
いての説明は必要ない限り省略する。

【００１５】同図において、定着ローラ１は厚み２ｍ
ｍ、外径３０ｍｍのアルミニューム製円筒の芯金１０１
に、離型層として厚み３０μｍのＰＦＡチューブを被覆
して構成してある。また、ヒータ２は６００ｗ（１００
Ｖ入力時）のハロゲンヒータを用いている。加圧ローラ
３としては、鉄製芯金３０１の外周にシリコンゴム層と
その外側に厚み５０μｍのＰＦＡチューブを被覆して外
径３０ｍｍとしたものを用いている。

【００１６】ばね４は、ばね常数が６．０×１０⁴ Ｎ／
ｍのコイルばねで、軸受４０１を介して芯金３０１を定
着ローラ１方向に押圧してニップＮを形成している。符
号５は、温度によって電気抵抗値が変化するＮＴＣ素
子、符号６は、ポリイミド樹脂にＰＦＡ樹脂をコーティ
ングしてなる分離爪、符号８は排出ガイドで底板１０に
Ｓ点を中心として回動自在に装着してある。符号８０１
は該ガイド８の強度と精度を確保するためのステンレス
製ステー、符号９は加圧ローラ３の芯金３０１の位置の
変化に応動して作用点Ｍでステー８０１の位置決めを行
う支点Ｓを中心として回動自在の連杆である。

【００１７】電源を投入することによってＮＴＣ素子の
抵抗値によってハロゲンヒータ２に流す電流を制御して
帝ちゃんローラ１の表面温度が定着適正温度たる１９０
°Ｃに維持される。加圧ローラ３は定着ローラ１に対し
てコイルばね４によって１２０Ｎの力で加圧されてお
り、加圧ローラの硬度がアスカＣ（５００ｇ加重）４５
度のものでニップＮは約５ｍｍ形成される。

【００１８】かあつローラ３がＰ１乃至Ｐ２方向に変位
すると、連杆９を介して排出ガイド８がＧ１またはＧ２
方向に回動する。このとき、該ガイド８の先端は、定着
ローラ１のニップ出口部の接線ｌと交差しないように加
圧ローラ３との距離を０．８ｍｍに保持するように調整
されていている。

【００１９】このように構成することによって、加圧ロ
ーラが何らかの原因によってＰ１（またはＰ２）方向に
移動すると、排出ガイド８の先端もＧ１（またはＧ２）
方向に移動して該先端と加圧ローラ３表面との関係配置
を常時一定に維持できるので、前述のような巻き込みや
ジャムなどのトラブルを好適に回避できる。

【００２０】実験によると、前記ガイド８の先端がニッ
プ出口部に対して許容される精度は通常±２ｍｍ程度、
高速機では±０．４ｍｍ程度が必要であることが判明し
た。一方、加圧ローラの弾性層３０２は温度や耐久時間
による硬度変化が比較的大きく、また、製造上硬度の±
３度程度のバラつきがあるのが普通で、これにともなっ
て、ニップ巾Ｎには使用状態や個体によって最大３ｍｍ
の巾で変動が生ずる場合がある。上記のような実施例装
置によれば、このような場合でもガイド８先端とニップ
出口との相対位置を所定のように維持できる。

【００２１】表１に、加圧ローラ３の硬度のバラついた
場合に巻き込みが発生する頻度を、Ａ４サイズ用紙１６
枚／分の速度で両面印字を行った場合の、公知の定着装
置と、上記実施例装置とを用いた場合の比較を示す。 上記の表からわかるように、本発明によれば、加圧ロー
ラの硬度が振れた場合にも該ローラによる巻き込みの発
生を大幅に抑制でき、良好な搬送性が得られることが確
認された。

【００２２】「図２」は本発明の第２の実施例を示す定
着装置の側断面図で、前記実施例装置と対応する部位に
は同一の符号を付して示してある。同図符号９０１は排
出ガイド８の通紙巾ほぼ中央に配設したＰＦＡ樹脂製の
コロで、加圧ローラ３の表面に当接している。

【００２３】ニップＮの巾（転写材走行方向にみた長
さ）は加圧ローラ３の硬度のバラ付きや変化によって変
化し、ニップ出口の位置もこれによって変化する。この
ような変化に対して上記のようにコロを配設することに
よって、排出ガイド８の先端の加圧ローラ３に対する相
対位置を所定のように保持できる。さらに、この構成で
は、加圧ローラ３の熱による膨張収縮等の外径変化によ
るニップＮの変化にも追随できる。そして最も精度が要
求される通紙巾中央部の排出ガイド８の先端を直接連動
させる構成のため、良好な搬送性を得るための、前記ガ
イド８の好適な位置が得易い。

【００２４】「図３」は本発明の第３の実施例を示す定
着装置の側断面図である。この装置にあっても、前出の
実施例装置と対応する部位には同一の符号を付して示し
てある。

【００２５】図示符号４０２は圧力解除レバー、符号４
０３は該レバーに接続された挿入杆である。コイルばね
４はばね常数が２．０×１０⁵ Ｎ／ｍのものを用い、２
１０Ｎの加圧力でニップＮを形成して高速機に対応して
いる。

【００２６】前記「図１」に示す装置と同様、連杆９
が、加圧ローラ３の芯金３０１の変化に応じてステー８
０１を介して排出ガイド８の先端位置を決定する。さら
に、本実施例装置では、ばね４に高いバネ常数のものを
用いているため、例えば、封筒通紙時には、前記解除レ
バー４０２を図示符号Ｒ１からＲ２方向に回動させるこ
とによって芯金３０１の位置をＰ３からＰ４に移動し、
前記ガイド８の先端を下降させて、封筒通紙時の搬送路
を確保して引っかかりやジャムの発生を防止することを
可能ならしめている。

【００２７】「図４」は本発明をフィルム式の定着装置
に適用した実施例を示すものである。図において、符号
１０３は円筒状のポリイミド樹脂の表面にＰＦＡ樹脂を
コーティングした定着フィルム、同１０４はフィルムガ
イド、同２０１は板状のセラミックヒータ、２０２は該
ヒータ面に印刷形成した発熱体、５０１はヒータ２０１
裏面に配設した感温素子である。

【００２８】このような装置においても、発熱体２０
２、ヒータ２０１の作用で、加圧ローラ３と定着フィル
ム１０３との当接部位を所定温度に維持することによっ
て、該部位を通過する転写材に定着作用を行い得ること
は直ちに理解できるところであろう。

【００２９】このような定着装置では、熱容量の小さい
フイルムを用いているため、待機時間を節約できるる。
また、柔軟な定着フィルムと板状のヒータを用いている
ため、ニップ部がほぼ直線状に形成されるので搬送性が
向上する。

【００３０】上記のような定着装置では、前述の封筒通
紙時のような場合にも、圧力解除機構によって皺の発生
のない良好な搬送性が得られ、ニップ出口側に円滑な搬
送路が形成されるので引っかかりやジヤム等の防止にも
顕著な効果がある。

【００３１】以上説明したように、本発明によれば、加
熱定着ローラとこれに当接する加圧ローラとを有し、両
者の圧接ニップ部に未定着トナー像を担持する転写材を
通過させるようにした定着装置において、定着ローラ対
する弾性加圧ローラの相対位置が変化しても、加圧ロー
ラによる転写材の巻き込みやジャムの発生を有効に阻止
して常時安定した搬送性が得られる。また、封筒のよう
な転写材に対しても定着時における皺の発生を防止し、
排出ガイドへの引っかかりやジャムの発生のない定着装
置を得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を示す定着装置の側断面図

【図２】 他の実施例を示す定着装置の側断面図

【図３】 本発明の第３の実施例たる定着装置の側断面
図

【図４】 本発明の第４の実施例たる定着装置の側断面
図

【図５】 公知の定着装置の構成を示す側断面図

【符号の説明】

１ 定着ローラ ２ ヒータ ３ 加圧ローラ ４ ばね ５ 感温素子 ８ 排出ガイド ９ 連杆 １０３ 定着フィルム ２０１ セラミックヒータ ２０２ 発熱体 ４０２ 圧力解除レバー ４０３ 挿入杆

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定温度に維持される定着部材と、これに
   圧接する弾性加圧ローラとを有し、これら両者の圧接ニ
   ップ部に未定着トナー像を担持する転写材を通過させる
   ようにした定着装置において、 前記ニップ部位から排出される転写済みの転写材を案内
   する排出ガイドを備えるとともに、該排出ガイドの位置
   を前記加圧ローラの位置と連動させる手段を設けた定着
   装置。
2. 【請求項２】加圧ローラの定着部材に対する加圧力調整
   手段を具備する「請求項１」記載の定着装置。
3. 【請求項３】定着部材が定着ローラである「請求項１」
   または「請求項２」のいずれか記載の定着装置。
4. 【請求項４】定着部材が定着フィルムである「請求項
   １」または「請求項２」のいずれか記載の定着装置。