JPS61251881A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は複写機などの電子写真装置における定着装置に
関する。

（従来の技術〉 被写体に応じた光情報を感光ドラムなどの像担持体上に
照射することによって該像担持体上に形成された潜像は
現像プロセスにおいてトナー像に変換され、そのトナー
像はコロナ放電器によって紙または樹脂フィルムなどの
転写材上に転写され、トナー像が形成された転写材は像
担持体から剥離されて案内板などにより定着装置に導入
され、そこでトナー像が定着される。この定着装置はヒ
ータを内蔵または局面に近接して配置した定着ローラと
、定着ローラとの間に転写材を挾持搬送してトナー像の
定着を行なうローラまたは無端ベルトなどの加圧装置、
およびそれらの部材の周囲にそれらと関連して作動可能
に配置された剥離爪や排紙ローラなどの関連部材から構
成される。

従来の構造では、このような定着装置は電子写真装置の
本体内に直接取付けられ、もしくは一つのユニットとし
て本体内に組込まれた。

（発明が解決しようとする問題点ン このように定着ローラに対する加圧装置として無端ベル
トラ用いるものでは、転写材を加圧する時間、即ち定着
ローラに対する無端ベルトの接触時間が比較的長いこと
から、温度および圧力全比較的低くし得る利点があるが
、無端ベルトの横ずれや蛇行により該ベルトが破損しや
す、く・且つ転写材にしわを生じることがある。また、
定着ローラと無端ベルト間の圧力が不均一になりやすく
、定着不良箇所が生じやすいという問題点があった。

本発明の目的は上記従来技術の問題点を解消することで
あって、定着ローラに対する無端ベルトの横ずれや蛇行
を防止し、且つベルトの圧力を比較的均一にし得る定着
装置を提供することである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の特徴は定着ローラの中央部を最小径にしてその
両端に向って漸次大径になるように形成し、且つ定着ロ
ーラに圧接する無端ベルトラ掛けるローラは定着ローラ
の形状とは逆に、ｂ龜−４ｍ中央部を最大径にし且つ両
端に向って漸次小径になるように形成したことである。

（前記手段の作用） 定着ローラに圧接する無端ベルトは中央部が最大径で両
端に向って漸次小径となる所謂断面クラウン形のローラ
に掛けられているため、ベルトの両側で互に引き合う反
対向きの力が作用するのでベルトの横ずれや蛇行が生じ
ない。従ってベルトの運行は安定して行なわれ、且つ無
端ベルトラ掛けるローラが断面クラウン形であると共に
ベルトによる加圧を受ける定着ローラが中央部が最小径
の断面逆クラウン形になっているのでベルトとの接触が
好適になされ、その間の圧力が均一に保たれる。

（実施例） 次に図面を参照のもとに本発明の実施例に関し説明する
。第１図ないし第４図は本発明の好適な一実施例を示す
ものであって、図において＋１）は定着ローラであり、
その定着ローラ（１）に対し転写材、例えば紙を挾んで
圧接する加圧装置としての無端ベルト装置（２）が備え
られている。定着ローラ（１）は通常、中空ＡＩ　　ロ
ーラの表面に４　ｑ　化エチレン樹脂等のオフセット防
止材をコーティングしたものであって、その中空内に棒
状ヒータが配置されている。また無端ベル）　（２ａ）
は複数のローラ、図示の実施例では一対のローラ（３）
、（４）に掛けられ、該一対のローラ間においてベル）
　（２ａｌは定着ローラ（１）に圧接し、定着ローラ（
１）との接触面積を増大している。（５ａ）は一対のロ
ーラ（３）、（４）を支持する部材（５）の支軸である
。通常、定着ローラ（１）はモータで回転駆動されるが
、無端ベルト装置（２）は定着ローラ（１）との接触に
よって、即ち摩擦伝動により作動する。

この定着装置は本体側の両側の側板（６）に対し摺動自
在に備えられた支持体としての側板（７）を含み、定着
ローラ（１）Ｈ側板（６）に対し一本的に固定された側
板（１１１に設置されるが、無端ベルト装置（２）から
なる加圧装置は側板（７）に設置される。さらに側板（
６）には位置決めのための適当数のストッパ、図示の例
では一対のストッパ（８ａ）、（８ｂ）が固定され、他
の側板（７）にはそれらのストッパを受は入れる嵌合部
（９ａ）、（９ｂ）が在る。各ストッパとそれに対する
嵌合部がそれぞれ係合することにより側板（力は側板（
６）に対する所定位置に設置される。

なお、この実施例では各スト・ソバ（８ａ）、（８ｂ）
が本体側の側板（６）に設けられているが、所望により
該ストッパを側板（力に設け、それに対する嵌合部を本
体の側板（６）Ｉ′ｃ設けてもよい。図示例では前記支
持体は定着ローラ（１）の軸線とほぼ直角の方向に摺動
可能に構成されており、この為、第５図に示すように、
例えばアキュライド（商品名）などのスライドレールα
１が固定側の側板（６）と可動の側板（７）との間に備
えられている。図示のスライドレールは固定スライドレ
ール（ｌｅａ）、可動スライドレール（Ｉｏ’ｂ）と、
それらの内側に在る中間スライドレール（１０ｃ）と、
それらの間に列状に置かれた球（１０ｄ）から成る。こ
のような摺動機構は適当な形態のガイド部材など、任意
のものであってよい。

さらに、この装置には無端ベルト装置（２）を支持する
側板（７）を本体側の側板（６）に対する所定位置に係
止するクランプ装置ｔｉｚが備えられ、このクランプ装
置ａｚＯ係止を外すことにより側板（７）が摺動し得る
ようになっている。クランプ装置ａ′２の一例は第６図
に示されているが、この種のクランプ装置には従来、種
々のものがあり、そのうちの任意のものを用いることが
できる。第６図のクランプ装置では、側板（力に在る支
点軸（１２ａ）に枢止されたレバ一部材（１２ｂ）　２
含み、そのレバ一部材には把手（１２ｃ叱備えた連動軸
（１２ｄ）とばね（１’２Ｑ）が取付けられ且つ凹部（
１２ｆ）がある。（１２ｇ）はストッパである。

（１２ｈ）は側板（６）に在る固定軸であり、第６図（
イ）に示すように固定軸（１２ｈ）にレバ一部材の凹部
（１２ｆ）が嵌合すると係止される。第６図（ロ）に示
すように把手（１２Ｃ）（（回動すると係止が外れ、側
板（７）は摺動可能になる。

上記部材のほか、本発明が関連する定着装置には第１図
に見られるように、像担持体（図示せず）から剥離され
た紙等の転写材を定着ローラ（１）に案内する案内板０
３１１定着ローラ（１）の表面に当接して紙の巻き付き
を防止する剥離爪（１４１，シリコンオイルなどのオフ
セット防止用のオイルａりを入れる容器ａ６１および、
そのオイル？定着ローラ（１）に供給するフェルトなど
のオイル塗布装置α力、定着ローラ（１）の軸方向に一
致して延在し且っ填青銅などの弾性板先端にゴムブレー
ドを固定して成るクリーニングブレードαυ、および定
着ローラ（１）の表面の温度を検出し、適当な電気回路
を介してヒータをオン、オフ制御する温度検出器任９が
備えられる。

また、定着後の紙を搬送してトイレなどに排出するため
、ポリイミド等の樹脂から成り先端が自身の弾性により
無端ベルト（２ａ）の表面に圧接する転写材剥離部材■
、一対の排紙ローラＱυ、０３、排紙ローラに紙を案内
する転写材案内板（ハ）、および定着後の転写材検知用
アクチュエータＱ４が設けられ、図には省略されている
が、定着前の転写材を検知するセンサまたはアクチュエ
ータが定着ローラ（１１への送入側に在って、送入側で
紙を検知した後一定時間後に出口側のアクチュエータ＋
２４１で検知されない場合にはヒータ全自動的に消勢し
、紙の黒化を防いでいる。なお、第２図の（ハ）は定着
ローラ（１）内のヒータを付勢する端子接点であり、鴎
ハモータによって駆動され且つ定着ローラ（１）に連動
し、それを回転するギヤである。

前記のように、加圧装置としての無端ペル）　（２ａ）
を掛けるコーラ（３）、（４）の支持部材（５）　Ｆｉ
支軸（５ａ）によって枢止され、従って無端ベルト装置
（２］は支軸（５ａ）を支点に揺動自在に構成されるの
が好ましく、その場合、支持部材（５）の適当な位置、
例えば第２図および第５図に示すように一方のローラの
軸■と側板（７１に固定されたビン（ハ）との間にばね
翰が設置され、ローラ（３）、（４）の軸（５）及び側
板（７）に形成された規制窓（７ａ）の作用により支持
部材（５）の揺動範囲を規制すると共に、ばね翰のスプ
リング力により定着ローラ（１）の表面に対し無端ベル
ト装置（２）全圧接している。通常、ばね翰は側板（７
）の外側に取付けられる。なお、ローラ（３）、（４）
は定着ローラ（１）に対し、ペル）　（２ａ）　ｆ挾ん
で直麺圧接させても良い。この無端ベル）　（２ａ）を
掛けるローラ（３）、（４）は通常はＡ１　　ローラか
ら成り、また無端ベル）　（２ａ）はシリコンゴムなど
の耐熱性材料で作製され、好ましくは適宜の弾性を有す
る材料で構成される。

なお、図示の実施例では、支軸１５ａ）はローラ（３）
、（４）の中間に設けられているが、支持部材（５）の
他の位置に設けてもよく、例えば一方のローラ（３）の
軸＠を支軸として用い、ばね＠を他の位置に取付けても
よい。

さらに好ましくは、第６図に示すように、定着ｏ　−５
（１）の外周部分がそれに近い側の無端ベルト（２ａ）
に接触するが、定着ローラ（１）の一部は一方のローラ
（４）上のペル）’（２ａ）面からの摺動方向（第７図
の矢印（至）で示す）に平行な、定着ローラ（１）に近
い側の接線（ａ）を越えて突出する。このような構成に
より、構造をコンパクトにすると共に無端ベルト装置（
２）による加圧を好適に行なうことができる。

なお、所望により、無端ベル）　（２ａ）　ｆ掛けるロ
ーラ（３）、（４１内にもヒータが挿入され、それによ
りベルト（２ａ）’を介して紙の裏面を加熱することも
可能であり、この場合、無端ベルト側のヒータは単に紙
を暖めるものであるため定着コーラ（１）内のヒータよ
り弱い加熱のものが用いられる。また、定着ローラ（１
）全加熱するヒータは必ずしも該ローラに内蔵する必要
はなく、ローラ外周面に近接配置してローラを加熱する
構成としても良い。

本発明による定着装置の特徴は第４図に示すように、定
着ローラ（１）は中央部（１ｃ）が最小径となり且つ両
端に向って漸次大径になる・断面逆クラウン形状を有し
、および無端ベル）　（２ａ）を掛けるローラ（３）、
（４）はそれぞれ中央部（３ｃ）、（４ｃ）が最大径と
なり且つ両端に向って漸次小径となる断面クラウン形状
になっていることである。

好ましい形態としては定着ローラの逆クラウン形状に対
し、ローラ（３）、（４）のクラウン形状が補合するよ
うになっており、即ち定着ローラ（１）の外周面とロー
ラ（３）、（４）の外周面の勾配は逆向きではあるがほ
ぼ等しくなっている。

稼動時には感光ドラム等でトナー像が形成された紙は案
内板（１３’を通って定着ローラ（１）と無端ベル）　
（２ａ）との間に導入され、その間を通過することによ
ってトナー像が定着される。その際、定着ローラ（１）
　ト無端ベルトのローラ（３）、（４）は上記の構成を
有するので、ベルトの横ずれや蛇行はなく且つ定着ロー
ラ（１）と無端ベル）　（２ａ）間ｃパの圧力は均一で
あるため適切に定着が行なわれる。定着後の紙は剥離爪
（１４１により定着ローラ（１）への巻き付きから剥離
され、また剥離部材■によりベル）　（２ａ）への付着
も防止されて、案内板（ハ）を通って排紙ローラＣυ、
（社）により排出され、そのことはアクチュエータＱ４
で検知される。

もし途中で紙が定着ローラ（１）と無端ベルト装置（２
）に挾まれたまま停止した場合には、詰った紙を除去す
るためクランプ装置ａｚの係止を外し、本体に対し側板
（７）ラスライドして無端ベルト装置（２）ヲ定着ロー
ラ（１１から離隔する。その場合、第７図に示すように
側板（７）を矢印−の方向に若干摺動し、一方のローラ
（４）がベルト（２ａ）ｔ−挾んで定着ローラ（１）に
衝合すると、はね（至）の弾力に逆らって支持部材（５
）と共にローラ（４）は矢印０υの方向に若干回動する
ので、その位置を越えることができる。セしてローラ（
４）が定着ローラ、（１）の位置を越えると、第８図に
示すように、ばね（至）の弾力により反対方向０邊に回
動し、そのまま引出されて本体から外される。

このように支持１　（７）　を摺動自在に構成すれば、
そ九を本体から取外すことによって無端ベルト装置（２
）も定着ローラ（１）から離れるので、その間に詰った
転写材は極めて容易に除去される。また、支持体を取外
すことにより剥離爪（１４１や排紙ローラＱ］）、＠な
どの各部材の取扱いが容易になる。

なお、前記のアクチュエータ１２４）に関連したセンサ
部の好ましい形態としては、第９図に示すように、アク
チュエータ軸（ハ）に固定のアーム（ロ）に取付けられ
た磁石（至）と、それに感応する磁気感応スイッチ（至
）から構成される。

第１０図は定着ローラ（１）　’に本体の側板ａＤから
取外した状態を示すものであって、同図に示すように、
通常はオイルレス軸受Ｇηにより側板（ｉｌｌの切欠部
（至）に定着ローラ（１）の軸部０１が設置され、駆動
用のギヤ（ハ）はビス（４Ｇにより軸部Ｃ３１に且つ軸
受０７）はビス（ＡＤＶｃより側板（１１１の切欠部（
至）に取付けられる。従って、定着ローラ（１）から無
端ベルト装置（２）が取外された状態では、定着ローラ
（１１も容易に取外される。また、無端ベルト装置（２
）全取外した状態では他の部材の取扱いも容易となる〇 また、好ましくは、第１図に示すように、本体に摺動自
在の側板（力には定着後の紙の搬出に関連する剥離爪ａ
４１および排紙ローラＱυ、＠などの部材が取付けられ
、さらに所望によりオフセット防止用のオイル（ＩＳお
よびその塗布装置卸も側板（７）に取付けられる。この
ような構成により、それらの部材の点検、交換などの取
扱いが一層容易になる。

上記の実施例では無端ベル）（２ａ）は一対のローラ（
３１、（４１に掛けられているが、場合によっては６つ
またはそれ以上のローラに掛けてもよく、その場合、す
べてのローラをクラウン形状にするのが好ましいが、定
着ローラ（１）に近接する一対のローラがクラウン形状
になっていればよい。また、無端ベルトの駆動を定着ロ
ーラとの摩擦接触により行なったが、ローラ（３）、（
４）の一方または両者に伝動歯車を固定し、該歯車を支
持体の装着時に歯車（イ）とかみ合せ、駆動力を得るよ
うにしても良い。

（発明の効果） 上記のように本発明によれば、無端ベルトの横ずれや蛇
行を防止できるので、ベルトの破損を防ぐと共に転写材
にしわを生じることがない。その上、定着ローラに対す
る無端ベルトの加圧は均一な圧力でなされるので定着不
良箇所を生じることがない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一例による定着装置の内部構造を示す
立面図、第２図はその一部の斜視図、第６図はその側面
図、第４−は本発明の好適な実施例の定着ローラおよび
加圧用のベルトラ掛けるローラの斜視図、第５図は摺動
機構の一例を示す立面図、第６図はクランプ装置の一例
を示す側面図、第７図は無端ベルト装置の支持体を若干
摺動した状態の側面図、第８図はその支持体をさらに摺
動した状態の側面図、第９図は転写材の感知システムの
一例の斜視図、そして第１０図は定着口−ラを取外した
状態を示す分解斜視図である。 図中、１・・・定着ローラ、２・・・無端ベルト装置、
２ａ・・・無端ベルト、６．４・・・無端ベルトラ掛け
るローラ、６・・・本体、７・・・支持体、１Ｃ・・・
定′着ローラの中央部、３ｃ、４ｃ・・・無端ベルトの
ローラの中央部第３図 第５図 第６図 第９図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）、ヒータにより加熱される定着ローラと、転写材
   に形成されたトナー像を定着するため前記定着ローラと
   の間に前記転写材を挾持搬送する複数のローラに掛けら
   れた無端ベルトを含む定着装置において、前記定着ロー
   ラは中央部が最小径であつて両端に向つて漸次大径にな
   つており、且つ前記無端ベルトを掛ける前記ローラは中
   央部が最大径であつて両端に向つて漸次小径になつてい
   ることを特徴とする定着装置。
2. （２）、特許請求の範囲第１項に記載の定着装置におい
   て、前記定着ローラおよび前記無端ベルトを掛ける前記
   ローラの各外周面の勾配は逆向きではあるがほぼ等しく
   なつている定着装置。