JPH10282830A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入口ガイドの定期的な交換を不要としてメン
テナンス性を向上させることが可能な定着装置及び画像
形成装置を提供する。 【解決手段】 定着回転体と加圧回転体とによって記録
媒体をニップ搬送して記録媒体上の未定着像を定着する
定着装置において、前記定着回転体に対する前記加圧回
転体の当接圧を変えるための切換手段と、前記切換手段
の切り換え動作に連動して前記定着回転体への記録媒体
の巻き付き量を一定にするよう動作する巻付調整手段と
を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、レーザー
ビームプリンタ、ファクシミリ装置等に用いられる定着
装置及びこれら画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レーザービームプリンタ等の画像
形成装置においては、レーザー光等によって描かれた潜
像を現像せしめる現像装置と、現像されたトナー像を記
録媒体であるシート材に転写せしめる転写手段と、転写
されたトナー像をシート材上に定着せしめる定着装置と
を備えたものが主流となっている。この中で、転写され
たトナー像をシート材に定着する定着装置においては、
ヒーターと温度センサによって所定の温度に保たれなが
ら回転する定着ローラと、前記定着ローラに所定の圧力
で当接され、従動回転する加圧ローラとにより、熱およ
び圧力をもって現像剤たるトナーを溶融させ、トナー像
を記録媒体に定着する手法が主流である。

【０００３】このような定着装置にあっては、通常のシ
ート材搬送時と、封筒等の厚手のシート材の搬送時とで
前記定着ローラと加圧ローラとの当接圧を切り換える加
圧モード切換手段を有しているものがあり、通常のシー
ト材搬送時に比べて厚手シート材搬送時は前記当接圧を
弱くするようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加圧モ
ードを切り換えると、定着ローラと加圧ローラとのニッ
プ幅が変わるために、以下のような問題が生ずる。

【０００５】図８は定着装置における定着ローラ50と加
圧ローラ51にニップ部分の拡大説明図であり、図面右側
から入口ガイド52にガイドされてシート材53が搬送さ
れ、定着ローラ50と加圧ローラ51のニップ部を通過する
際に熱及び圧力が印加されて未定着トナー像が定着さ
れ、矢印Ａ方向へ搬送され、図示しない排出ローラ対に
よって排出される状態を示す。尚、図８(a) は通常シー
トを搬送する場合の状態説明図、(b) は厚手シートを搬
送する場合の状態説明図であって、前記(a) の場合より
も当接圧を弱くした状態説明図である。

【０００６】図に示すように、当接圧が弱い場合の図８
(b) のニップ幅Ｂ2 は、図８(a) のニップ幅Ｂ1 よりも
小さくなる。しかし、シート材53の入口ガイド52からの
進入角度と、出口側の排出ローラ対による引っ張り角度
は、加圧モードを切り換えても変わらないために、図８
(b) では、ニップ幅Ｂ2 が小さくなった分、入り口側の
定着ローラ50へのシート材巻き付き量Ａ2 と出口側の定
着ローラ50への巻き付き量Ｃ2 は、図８(a) の同様の巻
き付き量Ａ1 ，Ｃ1 よりも大きくなる。

【０００７】そして、シート材53が定着ローラ50のみに
巻き付いている部分( Ａ，Ｃ) では、シート材53は、定
着ローラ50の熱で熱せられて水蒸気が発生する。この水
蒸気は、シート材53と定着ローラ50が接している面側と
逆の面側に抜ける。このため、シート材53の定着ローラ
側の面と、逆側の面の温度差が大きくなる。この温度差
によってシート材53にカールが発生し易くなる。

【０００８】即ち、定着ローラ50へのシート材53の巻き
付き量は、シート材53に発生するカール量に影響し、図
８(b) の状態のほうが、図８(a) の状態よりシート材53
の巻き付き量が多いため、カールが発生し易くなり、厚
紙等はこの影響を特に受け易い。また、封筒は、袋とじ
であるため通常のシート材の裏表よりも、裏表の紙の伸
びによる差がでて、そのことが封筒のしわの原因となっ
ている。

【０００９】前記問題を解決するために、厚手シートの
場合の巻き付き量（図８(b) のＡ2，Ｃ2 の量）を小さ
くすると、逆に通常シートの場合の巻き付き量（図８
(a) のＡ1 ，Ｃ1 の量）が小さくなり過ぎてしまう。そ
して定着ローラへの巻き付き量が小さくなり過ぎると、
水蒸気の抜ける面側が、シート材のどちらに抜けるか特
定できなくなり、結果として、シート材は波打った状態
となる、いわゆるシート材波打ちの問題が生じてしま
う。

【００１０】そのために、当接圧の切換手段を定着装置
に組み込む場合、従来は、ニップ幅と定着ローラの巻き
付け量を、どのくらいに設定するかが課題となってい
た。

【００１１】また、厚紙、封筒等は紙の腰が強いため入
口ガイドでしごかれ、画像上にプレを生じたり入口ガイ
ドが摩耗するといった問題がある。

【００１２】さらに、両面印字の時等は、下側のシート
面が、入口ガイド52にこすりつけられるため、入口ガイ
ド先端にトナーが固着するといった問題も生ずる。この
ために入口ガイド52を定期的に交換する必要があった。

【００１３】本発明は上記課題を解決するものであり、
その目的は定着装置への記録媒体の巻き付き量を一定に
して記録媒体のカール、波打ち等の発生を防止しえる定
着装置及び画像形成装置を提供するものである。

【００１４】また、本発明の他の目的は、入口ガイドの
定期的な交換を不要としてメンテナンス性を向上させる
ことが可能な定着装置及び画像形成装置を提供するもの
である。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、定着回転体と加圧回転
体とによって記録媒体をニップ搬送して記録媒体上の未
定着像を定着する定着装置において、前記定着回転体に
対する前記加圧回転体の当接圧を変えるための切換手段
と、前記切換手段の切り換え動作に連動して前記定着回
転体への記録媒体の巻き付き量を一定にするよう動作す
る巻付調整手段とを有することを特徴とする。

【００１６】上記構成にあっては、切換手段によって定
着回転体と加圧回転体の当接圧を変化させても巻付調整
手段によって定着回転体への記録媒体の巻き付き量が一
定に調整される。このため、記録媒体へのカール、波打
ちの発生が効果的に防止されるものである。

【００１７】

【発明の実施の形態】次に本発明に係る定着装置及びこ
れを用いた画像形成装置の一実施形態について、図面を
参照して説明する。

【００１８】〔第１実施形態〕図１乃至図３は本発明の
第１実施形態を示すものであり、図１は本発明の定着装
置を用いたレーザービームプリンタを例示する画像形成
装置の構成模式説明図、図２は定着装置の構成模式説明
図、図３は当接圧を変化させたときの状態説明図であ
る。

【００１９】ここでは、まず定着装置を用いた画像形成
装置の全体構成について説明し、次に定着装置の構成に
ついて説明する。

【００２０】｛画像形成装置の全体構成｝図１におい
て、プリンタ本体（画像形成装置本体）内には、記録媒
体であるシート材Ｓを収容する給送カセット１、該カセ
ット１からシート材Ｓを搬送する給送ローラ２、搬送ロ
ーラ対３、排出ローラ対４，５等からなる搬送手段Ａ
と、レーザースキャナ６、感光体ドラム７と一次帯電器
８と現像器９を含む装置本体に着脱可能なプロセスカー
トリッジ10及び転写ローラ11等からなる画像形成手段Ｂ
と、この画像形成手段で転写形成されたトナー像を定着
する定着装置Ｃ等が設けられている。

【００２１】前記画像形成装置の画像形成プロセスを簡
単に説明すると、給送カセット１内に積載収納されたシ
ート材Ｓは、反時計方向に回転する給送ローラ２により
給送され、給送ガイド12に導かれて搬送ローラ対３のニ
ップ部へ送られる。次いで、シート材Ｓは搬送ローラ対
３によって感光体ドラム７と転写ローラ11との間に送ら
れる。

【００２２】前記シート材Ｓの搬送と同期して感光体ド
ラム７は反時計方向に回転しており、一次帯電器８で均
一に帯電されている。そして、その外周面には、レーザ
ースキャナ６からのレーザ光により静電潜像が順次形成
され、続いてその静電潜像が現像器９で現像され、トナ
ー像が形成される。感光体ドラム７と転写ローラ11との
間に送られたシート材Ｓには、感光体ドラム７上のトナ
ー像が転写ローラ11への転写バイアス電圧の印加により
順次転写される。

【００２３】このようにしてトナー像が転写されたシー
ト材Ｓは定着装置Ｃへ送られ、ここで加熱、加圧されて
トナー像がシート材Ｓに定着される。尚、この定着装置
Ｃの具体的な構成については後述する。

【００２４】その後、シート材Ｓは排出ローラ対４，５
によってプリンタ本体上面の排出トレイ13上に排出され
る。

【００２５】また、排出カバー14は、支点15を中心とし
て開閉回動可能に設けられている。この排出カバー14に
は、フェイスアップ排出ローラ16が設けられている。更
に、フェイスダウン、フェイスアップのそれぞれの排出
経路へのガイドと、それらの経路を切り替えるフラッパ
ー17が設けられている。

【００２６】そして、このレーザービームプリンタで
は、プロセスカートリッジ10、定着装置Ｃ等のユニット
や、給送ローラ２、転写ローラ11等のローラ関係は、消
耗部品であり、その製品のライフの中に何回かの交換が
必要である。そのために、定着装置Ｃは、画像形成装置
本体の排出カバー14を図１のａ方向に開いた状態で、交
換可能な様に構成されている。そして、定着装置Ｃは、
本体装着状態でメインステー18の位置決め突起19によっ
て位置決めされ、且つ固定レバー20により装置本体に固
定されている。

【００２７】｛定着装置の構成｝次に前記定着装置Ｃの
構成について説明する。本実施形態に係る定着装置Ｃ
は、図２に示すように、定着回転体である定着ローラ21
と、加圧回転体である加圧ローラ22を中心として、それ
らを支える定着フレーム23、シート材Ｓの進入のガイド
とな入口ガイド24、排紙口のガイドとなる分離上ガイド
25ａと、分離下ガイド25ｂ、本体に固定するための固定
レバー20等で構成されている。

【００２８】定着装置Ｃの中をシート材Ｓは、矢印ｃの
方向に、入口ガイド24側から入り、定着ローラ21と加圧
ローラ22とのニップ部で定着され、分離上ガイド25ａ
と、分離下ガイド25ｂの間でガイドされ、排出回転体対
となる排出ローラ26と排出コロ27により定着装置外部へ
と搬送される。

【００２９】更に、この定着装置Ｃは通常のシート材搬
送時と、厚紙や封筒等の厚手シート材搬送時とで前記定
着ローラ21に対する加圧ローラ22の当接圧を切り換える
加圧モード切換手段を有している。

【００３０】図３は、加圧モード切換手段の構成示すも
のであり、この加圧モード切換手段は、加圧モードレバ
ー28、加圧台29、加圧軸受ホルダー30、加圧ローラ軸受
31で構成されている。図３(a) が通常のシート材搬送時
の状態で、その状態から図３(b) のように加圧モードレ
バー28を矢印ｇの方向に回転させると、加圧モードレバ
ー28が、加圧バネ32で加圧されている加圧台29を支点29
ａを中心にして回転させて押し下げ、加圧ローラ22にか
かっている加圧力を弱める。この状態で、加圧ローラ22
は、定着ローラ21から離れる方向へ移動し、接触部（ニ
ップ部）の面圧が弱められる。

【００３１】また前記加圧モード切換手段の動作に連動
して前記定着ローラ21へのシート材Ｓの巻き付き量を一
定にするよう動作する巻付調整手段を有している。本実
施形態では前記巻付調整手段として、前記モード切換手
段に連動して排出ローラ26と排出コロ27の位置を変える
ように構成している。

【００３２】その構成を具体的に説明すると、図２及び
図３に示すように、加圧モードレバー28と分離上ガイド
25ａとが連結バー33によって連結されている。また、分
離上ガイド25ａと分離下ガイド25ｂは定着フレーム23に
対して一体で上下動可能に取り付られ、この上ガイド25
ａに排出コロ27が回動可能に取り付けられ、下ガイド25
ｂに排出ローラ26が回動可能に取り付けられている。こ
のため、加圧モードレバー28の動きに連動して排出回転
体対である排出ローラ26と排出コロ27のローラ対も上下
に位置が移動する。

【００３３】従って、図３(a)(b)に示すように、定着ロ
ーラ21からのシート材Ｓを排出ローラと排出コロ27によ
って引っ張る角度αは通常シート材の場合と厚手シート
材の場合とでは変化する。即ち、図３(a) に示すよう
に、通常シート材の場合は加圧モードレバー28が下がっ
た状態であり、このとき排出ローラ26と排出コロ27とは
上方に位置しているために、ローラ対によってシート材
Ｓを引っ張る角度はαaである。これに対して図３(b)
に示すように、厚手シート材の場合は加圧モードレバー
28が上がった状態であり、このとき分離上下ガイド25
ａ，25ｂは連結バー33によって引っ張られて下方へ移動
するために、排出ローラ26と排出コロ27の位置が下方へ
位置する。このため、前記ローラ対によってシート材Ｓ
を引っ張る角度はαb （αa ＜αb ）となる。

【００３４】これによって従来、定着ローラ21と加圧ロ
ーラ22の当接圧を弱くした場合に、図８(b) に示すよう
に、定着ローラへのシート材の巻き付き量が大きくなっ
ていたが、本実施形態にあってはシート材Ｓの引っ張り
角度αが大きくなる分シート材排出角度が変わるため
に、図８(b) の定着ローラへのシート材巻き付き量Ａ2
が少なくなり、結果として通常シートの場合と厚手シー
トの場合とで定着ローラ21へのシート材巻き付き量が一
定になる。このため、シート材Ｓへのカール、波打ちの
発生が効果的に防止される。

【００３５】〔第２実施形態〕前述した実施形態では定
着ローラ21に対するシート材Ｓの巻き付き量を一定にす
る巻付調整手段として、加圧モードの切換手段に連動し
て排出ローラ26と排出コロ27の位置を上下させる構成に
ついて説明したが、第２実施形態として前記巻付調整手
段を加圧モードの切換手段に連動して入口ガイド24の位
置を変えるよう構成した例を、図４及び図５を参照して
説明する。尚、図４は第２実施形態に係る定着装置の構
成模式説明図であり、図５は加圧モード切換時の動作説
明図である。また、前述した第１実施形態と同一部材は
同一符号を付し、構成的、機能的に変わらないものにつ
いては重複する説明を省略する。

【００３６】この実施形態では、図４に示すように、入
口ガイド24が支点34を中心に回動するよう取付けられて
おり、回動端部が加圧台29のレバー部35に係止してい
る。

【００３７】従って、通常のシート材搬送時は図５(a)
の状態であり、このときのシート材の進入角度βはβa
であるが、厚手シート材を搬送するために、図５(b) に
示すように、加圧モードレバー28を矢印ｇ方向に回転さ
せて加圧ローラ22の当接圧を弱めると加圧台29が押し下
げられ、これに連動して入口ガイド24が支点34を中心に
反時計回り方向に回転して回動先端位置が下がる。これ
により定着ローラ21へシート材Ｓが進入する角度βがβ
a からβb へ変化する（βa ＜βb ）。

【００３８】よって図８(b) の入口ガイドの先端が下方
へ下がることになり、結果として図８(b) の定着ローラ
へのシート材巻き付き量Ｃ2 が少なくなる。これによ
り、加圧モード変更前と後で定着ローラ21へのシート材
巻き付き量を同じにすることができる。

【００３９】また、図５(b) の状態で、厚紙や封筒等が
通紙される場合、入口ガイド24の先端が下がっているた
め、シート材との擦れを和らげることが出来る。このた
め、入口ガイドの定期的な交換が不要となり、メンテナ
ンス性が向上すると共に、ランニングコストも抑えるこ
とが可能となる。

【００４０】〔第３実施形態〕次に第３実施形態として
定着ローラに対するシート材の巻き付き量を一定にする
巻付調整手段として、加圧モードの切換手段に連動して
定着ローラと加圧ローラとの当接角度を変更するように
構成した例を、図６及び図７を参照して説明する。尚、
図６は第３実施形態に係る定着装置の構成模式説明図で
あり、図７は加圧モード切換時の動作説明図である。ま
た、この場合も前述した第１実施形態と同一部材は同一
符号を付し、構成的、機能的に変わらないものについて
は重複する説明を省略する。

【００４１】図６に示すように、本実施形態の加圧ロー
ラ保持板36は、定着ローラ21を中心に回転可能なように
取り付けられている。加圧ローラ22は、その加圧軸受ホ
ルダー30が加圧ローラ保持板36で保持されている。そし
て、加圧ローラ22は加圧ローラ保持板36が回転しても、
定着ローラ21の方向に向かって動くことができ、加圧ロ
ーラ22は定着ローラ21に加圧される。

【００４２】また、加圧モード切換手段である加圧調整
ネジ37は、定着フレーム23に取り付けられており、その
先端は加圧ローラ保持板36の支点36ａに係止されてい
る。

【００４３】図７(b) に示すように、図中矢印ｅの方向
に加圧調整ネジ37を緩めると、それにつられて支点36ａ
が移動して加圧ローラ保持板36も回転する。結果とし
て、加圧ローラ22の定着ローラ21への接触角度γがγa
からγb へと変化する。このとき、加圧軸受けホルダー
30も加圧ローラ保持板36と共に回転するため、加圧バネ
32の加圧方向から角度γa −γb 分だけずれることにな
る。

【００４４】このため加圧ローラ22の定着ローラ21に対
する当接圧は、図７(b) の状態の方が図７(a) の状態よ
り弱くなることになる。即ち、加圧ローラ22の角度を変
えると、加圧ローラ22の接触圧も弱くなることになる。
このとき、定着ローラ21と加圧ローラ22の当接角度が変
わるために、定着ローラ21へのシート材Ｓの巻き付き量
は一定に保たれる。

【００４５】この第３実施形態の場合、前述した第１実
施形態と異なり、加圧モードを切り換える時、加圧ロー
ラ22自身を移動して、排出ローラ26との引っ張り角度を
調整し、排出側の定書ローラ21の巻き付き角度を調整す
る。この第３実施形態での機構のメリットはネジ調整に
よって変更できるため、その位置によって加圧ローラ22
の接触圧を無段階に調整できることである。

【００４６】〔他の実施形態〕前述した実施形態では、
画像形成装置としてレーザービームプリンタを例示した
が、これはファクシミリ装置や複写機等であっても同様
に適用し得ることは当然である。

【００４７】

【発明の効果】本発明は前述のように構成したために、
切換手段によって定着回転体と加圧回転体の当接圧を変
化させても巻付調整手段によって定着回転体への記録媒
体の巻き付き量が一定に調整される。このため、記録媒
体へのカール、波打ちの発生が効果的に防止されるもの
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着装置を用いたレーザービームプリ
ンタを例示する画像形成装置の構成模式説明図である。

【図２】定着装置の構成模式説明図である。

【図３】当接圧を変化させたときの状態説明図である。

【図４】第２実施形態に係る定着装置の構成模式説明図
である。

【図５】加圧モード切換時の動作説明図である。

【図６】第３実施形態に係る定着装置の構成模式説明図
である。

【図７】加圧モード切換時の動作説明図である。

【図８】定着装置における定着ローラと加圧ローラにニ
ップ部分の拡大説明図である。

【符号の説明】

Ａ …搬送手段 Ｂ …画像形成手段 Ｃ …定着装置 Ｓ …シート材 １ …給送カセット ２ …給送ローラ ３ …搬送ローラ対 ４，５…排出ローラ対 ６ …レーザースキャナ ７ …感光体ドラム ８ …一次帯電器 ９ …現像器 10 …プロセスカートリッジ 11 …転写ローラ 12 …給送ガイド 13 …排出トレイ 14 …排出カバー 15 …支点 16 …フェイスアップ排出ローラ 17 …フラッパー 18 …メインステー 19 …位置決め突起 20 …固定レバー 21 …定着ローラ 22 …加圧ローラ 23 …定着フレーム 24 …入口ガイド 25ａ …分離上ガイド 25ｂ …分離下ガイド 26 …排出ローラ 27 …排出コロ 28 …加圧モードレバー 29 …加圧台 29ａ …支点 30 …加圧軸受ホルダー 31 …加圧ローラ軸受 32 …加圧バネ 33 …連結バー 34 …支点 35 …レバー部 36 …加圧ローラ保持板 36ａ …支点 37 …加圧調整ネジ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定着回転体と加圧回転体とによって記録
   媒体をニップ搬送して記録媒体上の未定着像を定着する
   定着装置において、 前記定着回転体に対する前記加圧回転体の当接圧を変え
   るための切換手段と、 前記切換手段の切り換え動作に連動して前記定着回転体
   への記録媒体の巻き付き量を一定にするよう動作する巻
   付調整手段と、 を有することを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 前記巻付調整手段は、前記切り換え手段
   の切り換え動作に連動して排出回転体対の位置を変化さ
   せることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 【請求項３】 前記巻付調整手段は、前記切換手段の切
   り換え動作に連動して前記定着回転体と加圧回転体との
   ニップ位置に記録媒体をガイドする入口ガイド部材の位
   置を変化させることを特徴とする請求項１記載の定着装
   置。
4. 【請求項４】 前記巻付調整手段は、前記切換手段の切
   り換え動作に連動して前記定着回転体と加圧回転体との
   当接角度を変化させることを特徴とする請求項１記載の
   定着装置。
5. 【請求項５】 画像を形成して定着する画像形成装置に
   おいて、 画像を形成する画像形成手段と、 前記形成した画像を記録媒体に定着する定着手段と、 を有し、 前記定着手段として請求項１乃至請求項４のいずれか１
   項記載の定着装置を用いたことを特徴とする画像形成装
   置。