KR100386097B1 - 정착장치, 정착방법 및 그 정착장치를 이용한 화상 형성장치 - Google Patents

정착장치, 정착방법 및 그 정착장치를 이용한 화상 형성장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100386097B1
KR100386097B1 KR10-2000-0071500A KR20000071500A KR100386097B1 KR 100386097 B1 KR100386097 B1 KR 100386097B1 KR 20000071500 A KR20000071500 A KR 20000071500A KR 100386097 B1 KR100386097 B1 KR 100386097B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
fixing
roller
belt
image
recording material
Prior art date
Application number
KR10-2000-0071500A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20010061985A (ko
Inventor
하치수카도시하루
야마다마사미치
Original Assignee
가부시키가이샤 리코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from JP34334099A external-priority patent/JP2001159856A/ja
Priority claimed from JP2000078330A external-priority patent/JP2001265139A/ja
Application filed by 가부시키가이샤 리코 filed Critical 가부시키가이샤 리코
Publication of KR20010061985A publication Critical patent/KR20010061985A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100386097B1 publication Critical patent/KR100386097B1/ko

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2064Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat combined with pressure
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2053Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/206Structural details or chemical composition of the pressure elements and layers thereof
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/20Details of the fixing device or porcess
    • G03G2215/2003Structural features of the fixing device
    • G03G2215/2016Heating belt
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/20Details of the fixing device or porcess
    • G03G2215/2003Structural features of the fixing device
    • G03G2215/2016Heating belt
    • G03G2215/2025Heating belt the fixing nip having a rotating belt support member opposing a pressure member
    • G03G2215/2032Heating belt the fixing nip having a rotating belt support member opposing a pressure member the belt further entrained around additional rotating belt support members
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G2215/00Apparatus for electrophotographic processes
    • G03G2215/20Details of the fixing device or porcess
    • G03G2215/2003Structural features of the fixing device
    • G03G2215/2016Heating belt
    • G03G2215/2041Heating belt the fixing nip being formed by tensioning the belt over a surface portion of a pressure member

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Abstract

본 발명은 정착에 있어서의 선속도 재현성과 선속도 안정성의 향상을 꾀하는 것을 목적으로 한다.
탄성층을 구비하는 정착 롤러(506), 가열 롤러(510), 보조 롤러(508) 및 이들에 둘러 씌워진 정착 벨트(504)로 이루어지는 정착 벨트 유닛을 보조 롤러(508)의 회전축을 지지점으로서 회전시키고, 위치 고정된 받침 롤러(502)에 가압하여 정착 닙부(N)를 형성한다. 받침 롤러(502)는 정착 롤러(506)보다도 변형하기 어려운 경질 구조를 구비하며, 도시하지 않은 구동원에 의해 회전 구동되고 정착 롤러(506)는 종동 회전한다.

Description

정착 장치, 정착 방법 및 그 정착 장치를 이용한 화상 형성 장치{FIXING DEVICE, FIXING METHOD AND IMAGE FORMING DEVICE BY USING THE SAME DEVICE}
본 발명은 기록재를 이송하면서 열과 압력에 의해 정착을 행하는 정착 장치, 정착 방법, 이 정착 장치를 이용한 복사기, 프린터, 팩시밀리 등의 화상 형성 장치에 관한 것이다.
이와 같은 종류의 정착 장치로서는, 열원을 구비하는 정착 롤러에 가압 롤러를 압접하여 정착 닙부를 형성하고, 이 정착 닙부에서 기록재를 이송하면서 정착하는 열 롤러 정착 방식이 알려져 있다.
열 롤러 정착 방식에서는 일반적으로 기록재의 비화상면이 맞대이는 가압 롤러만이 정착 닙부를 형성하기 위한 탄성층을 표면에 구비하고, 기록재의 화상면이 맞대이는 정착 롤러는 가압 롤러에 비하여 변형하기 어려운 경질 구조를 구비하는 구성으로 되어 있다. 구체적으로는 정착 롤러는 강성을 구비하는 금속축의 표면에 얇은 이형층을 피복한 구성으로 되어 있다.
구동 구성은 정착 롤러가 구동원에 의해 회전 구동되며, 가압 롤러는 종동 회전하도록 되어 있다.
열 롤러 정착 방식에서는 그 구성상, 용융한 토너가 충분히 냉각 응고하기 전에 정착 롤러와 분리되는 것을 피할 수 없으므로, 정착 롤러의 표면에 토너가 부착하는 이른바 오프셋 현상이 발생하기 쉽다는 등 문제가 있다.
그래서, 근래에 있어서는 구성상 토너의 냉각 공정을 충분히 얻을 수 있는 벨트 정착 방식이 주목되고 있고, 각종 고안이 제안되고 있다.
벨트 정착 방식에서는 예컨대, 일본 특허 공개 공보 평6-318001호에 기재되어 있는바와 같이, 엔드리스형 정착 벨트를 내부에 할로겐 히터 등의 열원을 구비하는 가열 롤러와 정착 롤러 사이에 씌워서 회전 구동시키고, 정착 롤러측에 있어서 정착 벨트의 밖으로부터 가압 롤러를 압접하여 이 가압 롤러와 정착 벨트의 사이에 정착 닙부를 형성하는 구성으로 되어 있다.
또한 예컨대, 일본 특허 공개 공보 평9-90787호에 기재되어 있는바와 같이, 엔드리스형 정착 벨트를 열원을 구비하는 가열 롤러와 표면에 탄성층을 구비하는 정착 롤러로 지지하여 회전시키고, 정착 롤러측에 있어서 정착 벨트의 밖으로부터 경질 구조의 가압 롤러를 압접시켜 이 가압 롤러와 정착 벨트 사이에 정착 닙부를 형성하는 구성으로 되어 있다.
가열 롤러에 의해 가열된 정착 벨트의 유지 열에 의해 토너가 용융되고, 가열 롤러보다도 기록재의 이송 방향 하류측에 위치하는 정착 닙부에서 정착됨과 동시에 토너가 냉각되는 것이다.
이 예에서는 정착 닙부의 온도를 낮게 하여 오프셋 현상을 억제하기 위하여 기록재를 정착 벨트에 접근시킨 상태로 정착 닙부로 안내하고, 정착 닙부 앞쪽에서 기록재를 충분히 미리 가열하는 것을 특징으로 하고 있다. 열 롤러 정착 방식의 정착 롤러에 비하여 정착 벨트는 그 열 용량이 극히 작고, 따라서 정착 닙부를 통과할 때는 급격한 냉각 작용을 얻을 수 있어 오프셋 현상을 고정밀도로 방지할 수 있다.
그러나, 벨트 정착 방식에서는 정착 벨트의 열 용량이 작기 때문에 충분한 정착 열량을 얻기 어렵다는 문제도 있다. 이 문제를 해소하기 위하여, 예컨대 일본 특허 공개 공보 평9-160405호에는 정착 롤러에 대한 가압 롤러의 압접에 의해 형성되는통상의 정착 닙부에 가하여 정착 닙부의 입구측에 있어서, 정착 벨트의 내측으로부터 보조 롤러에 의해 이 정착 벨트를 가압 롤러에 둘러 감아서 예-닙부라고도 할 수 있는 정착 닙부를 형성하여 전체 정착 닙부 폭을 넓게 하는 기술이 개시되어 있다.
상기 기술은 정착 닙부 폭을 길게 함으로써 기록재와 정착 벨트의 접촉 시간이 길어져 기록재에 대하여 충분히 열을 공급할 수 있다. 벨트 정착 방식의 정착 장치로서는 그 외에, 예컨대 일본 특허 공개 공보 평 8-137306호, 평4-273279호, 평4-362984호 등에 기재된 것이 있다.
또한, 정착 롤러의 탄성층은 정착 닙부를 넓게 형성하기 위한 탄성 변형 기능과, 또한 이 정착 롤러에 의해 정착 벨트의 열이 필요 이상으로 빼앗기지 않도록 하기 위한 단열층으로서의 기능을 구비하며, 적어도 2 mm 이상의 두께로 형성되어 있다.
그런데, 상기 평 9-90787호에 기재한 구성으로부터도 알 수 있는 바와 같이, 벨트 정착 방식에서는 거의 대부분이 탄성층을 구비하는 정착 롤러를 기록재를 이송하는 주체로서의 구동 롤러로 하고 있다. 또한 화상 형성 장치 본체로부터의 구동 전달이 쉽게 행해진다는 이유로부터 정착 롤러는 벨트 정착 장치 중에서 그 위치가 고정되어 있는 경우가 많다.
그러나 이와 같이 두꺼운 탄성층을 구비하는 정착 롤러를 구동 롤러로 한 경우, 탄성층의 변형에 의해 정착 롤러의 회전 중심으로부터 정착 닙부까지의 반경이 정착 닙부의 첫 끝부터 마지막 끝까지의 사이에서 변화하기 때문에 정착 롤러의 선속도 재현성이 어렵고, 나아가 단열층 겸 탄성층은 시간이 경과함에 따라 마모·열화하기 때문에 선속도 안정성이 나쁘다는 문제가 있었다. 바꾸어 말하면, 실제로 용지를 통과시켜 보지 않으면 실제 선속도를 파악할 수 없어 선속도 예측을 할 수 없으므로 설계 단계에서 사양을 결정할 수 없었다.
또한, 정착 벨트 내측에 위치하는 정착 롤러를 구동 롤러로 한 경우, 정착 롤러와 정착 벨트 내면 사이에서 미끄럼이 생길 우려가 있고, 미끄럼이 생긴 경우, 선속도 안정성이 저해된다.
일본 특허 공개 공보 평 11-24486호에는 탄성층을 구비하는 위치 고정된 정착 롤러를 향하여 경질 구조의 가압 롤러를 스프링으로 압접하여 정착 벨트와 가압 롤러 사이에 정착 닙부를 형성하고, 동시에 가압 롤러를 구동 롤러로 하는 구성이 개시되어 있다. 즉, 정착 벨트 밖의 롤러를 가압 겸 구동 롤러로 한 것이다.
이 구성에 의하면, 정착 롤러의 탄성층의 변형에 따라 정착 닙부가 형성되는 데에 변함은 없지만, 기록재를 이송하는 주체가 경질 구조의 가압 롤러이기 때문에 선속도 안정성의 보장성이 높고, 가령 정착 롤러와 정착 벨트 내면 사이에 미끄럼이 방생하여도 그 영향을 받지 않는다.
따라서 상기 평 11-24486호에 기재한 구성에 의하면, 상기 평 9-90787호에 기재한 구성에 있어서의 상기 여러 문제를 해소할 수 있다.
화상 형성 장치 본체와 정착 장치 사이에 기록재의 이송 속도차가 있고 정착 장치측의 이송 속도가 상대적으로 늦은 경우에는 기록재에 느슨함이 생겨 기록재가 주변 부재에 접촉하기 쉽다. 기록재가 정착 공정 전에 주변 부재와 접촉하면, 기록재상의 미정착 화상이 문질러져 이른바 [화상 문질러짐]이 발생한다.
상기 평9-160405호에 기재한 기술과 같이, 정착 닙부의 폭을 통상보다 길게 하는 타입에 있어서는 기록재가 정착 닙부에 진입하기 전에 정착 벨트에 접촉하기 쉽다. 이것을 도 7에 따라 설명한다.
도 7에 나타낸 바와 같이, 정착 롤러(100)와 내부에 할로겐 히터(102)를 구비하는 가열 롤러(104) 사이에 정착 벨트(106)가 씌워지고, 정착 롤러(100)에 대하여 정착 벨트(106)를 통하여 가압 롤러(108)가 압접되어 있다.
미정착 화상을 담지한 기록재(112)는 안내 부재에 의해 안내되어 정착 닙부(N)로 진입한다.
이와 같이, 통상의 정착 닙부(N2)에 가하여 상류측에 정착 닙부(N1)를 형성하는 타입에서는 정착 닙부(N1)를 형성하기 위하여 정착 닙부(N)의 입구가 좁아져 기록재(112)에 느슨함이 생긴 경우, 기록재(112)의 화상면이 정착 벨트(106)에 접촉한다.
또한, 이 타입의 정착 장치에서는 도 8에 나타낸 바와 같이, 기록재(11)의 앞부분이 정착 닙부(N)를 통과하는 중에 기록재(112)의 후단이 예컨대 미도시한 화상 형성 장치의 전사 롤러를 통과한 후 자유롭게 되면, 기록재(112)의 단단함에 의해 기록재(112)가 정착 벨트(106)의 접선 A방향으로 접근하여 기록재(112)의 후단이 튀어오르는 이른바 후단 튐 현상이 생긴다. 이 경우, 기록재(112)의 화상면은 정착 벨트(106)에 접촉하기 쉽게 되어 상기 화상 문질러짐이 발생한다.
이 기록재의 후단 튐에 의한 화상 문질러짐 현상은 보통 용지보다도 단단한 두꺼운종이에서 특히 현저하다.
또한, 상기 평 11-24486호에 기재한 구성에서는 가압 겸 구동 롤러는 기록재의 이송 방향에 직교하는 기록재의 두께 방향으로 이동 가능하며, 동시에 가압 겸 구동 롤러의 회전축 일측으로부터 구동원의 회전력이 입력되므로 구동 토크에 의해 가압 겸 구동 롤러의 축방향에 있어서 가압력 차가 생긴다.
이 때문에, 기록재의 주름이나 광택도 불균일, 정착 불량, 오프셋 등이 발생한다는 문제가 있었다.
또한 도 22에 나타낸 바와 같이, 벨트 정착 방식에서는 통상, 화상을 담지한 기록재(700)를 안내판(702)에 의해 안내하고 그 선단을 가압 롤러(704)의 표면에 맞대어 안내하면서 정착 닙부(N)로 진입시키도록 되어 있다.
상기 평 11-24486호에 기재한 바와 같이, 경질 구조의 가압 롤러(704)를 스프링 등의 힘으로 이동시켜 정착 롤러(706)에 압접하여 정착 닙부(N)를 형성하는 구성에서는 시간이 경과함에 따라 정착 롤러(706) 탄성층(708)의 마모 등에 의해 가압 롤러(704)의 중심 C0이 C1로 변위할 우려가 있고, 이 경우 정착 닙부(N)로 진입하는 각도θ0가 θ1로 커지므로 정착 닙부(N)로 진입할 수 없어 종이 걸림이 되기 쉽다. 도 22에 있어서 부호 710은 정착 벨트를 나타낸다.
이 정착 닙부로 진입하는 각도 변화에 의한 문제는 열 롤러 정착 방식에서도 마찬가지로 생길 수 있다. 열 롤러 정착 방식의 구성을 도 22에 대응시켜 생각한 경우, 일반적으로 흑백 화상 정착에서는 탄성층을 구비하는 가압 롤러가 아래에 배치되고, 경질 구조의 정착 롤러가 위에 배치되는데, 가압 롤러로 기록재의 선단을 안내하여 정착 닙부로 진입시키는 경우, 가압 롤러의 중심은 그 탄성층의 마모 등에 의해 시간이 경과함에 따라 정착 롤러측으로 변위(變位)하므로 마찬가지 문제가 생길 수 있다.
그래서 본 발명은 정착 닙부의 폭을 길게 하는 타입에 있어서, 화상이 문질러지는 문제를 해소할 수 있고, 충분한 정착 열량을 얻을 수 있음과 동시에 오프셋 현상을 억제할 수 있는 특성을 살릴 수 있는 정착 장치, 정착 방법 및 이 정착 장치를 구비하는 화상 형성 장치를 제공하는 것을 제1 목적으로 하고 있다.
또한, 본 발명은 열 롤러 정착 방식, 벨트 정착 방식에 관계없이 상기 여러 문제를 개별적으로 혹은 일거에 해소할 수 있는 정착 장치, 정착 방법, 및 이 정착 장치를 이용한 화상 형성 장치를 제공하는 것을 제2목적으로 한 것이다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 정착 장치의 개요 정면도.
도 2는 보조 롤러의 개요 단면도.
도 3은 가압 롤러의 접선과 정착 벨트의 접선이 이루는 각도θ를 설명하는 개요도.
도 4는 벨트 각도와 화상이 문질러지는 관계를 나타낸 실험 그래프.
도 5는 도 1의 정착 장치를 구비한 화상 형성 장치로서의 컬러 복사기의 개요 정면도.
도 6은 제1실시예의 또 다른 정착 장치의 개요 정면도.
도 7은 종래의 정착 닙부를 길게 하는 타입에 있어서 기록재의 느슨함에 의한 정착 벨트와 기록재의 접촉 상태를 나타낸 도면.
도 8은 종래의 정착 닙부를 길게 하는 타입에 있어서 기록재의 후단이 튐에 의한 정착 벨트와 기록재의 접촉 동작을 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 화상 형성 장치의 개요 정면도.
도 10은 정착 장치의 각 롤러 위치를 중점으로 한 개요도.
도 11은 받침 롤러의 개요 단면도.
도 12는 받침 롤러에 정착 벨트 유닛을 회전시켜 가압하는 동작을 나타낸 개요도.
도 13은 정착 장치의 구체적 구성도.
도 14는 정착 장치의 요부 분해 사시도.
도 15는 정착 장치의 각 롤러와 정착 벨트의 관계를 나타낸 사시도.
도 16은 제3 실시예에 있어서의 요부 단면도.
도 17은 제4실시예에 있어서의 가압 해제 수단의 비해제 상태를 나타낸 요부 단면도.
도 18은 제4실시예에 있어서의 가압 해제 수단의 해제 상태를 나타낸 요부 단면도.
도 19는 제5 실시예에 있어서의 요부 단면도.
도 20은 제6실시예에 따른 열 롤러 정착 방식의 요부 단면도.
도 21은 제7실시예에 따른 롤러 구동 구성의 요부 사시도.
도 22는 종래에 있어서 정착 닙부로 진입하는 각도 변화를 나타낸 요부 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
502, 564 정착 롤러
502a 금속축
502b 고이형 탄성층으로서의 실리콘 고무층
504 정착 벨트
506b, 566b 가열 롤러
506, 566 정착 롤러
508 벨트 내측 지지 롤러로서의 보조 롤러
518, 568 기록재를 가열하기 위한 열원으로서의 할로겐 히터
534 가압 수단으로서의 가압 스프링
544 스토퍼
552b 경질 탄성층으로서의 솔리드 실리콘 고무층
556 가압 해제 수단으로서의 솔레노이드
560 이형재 도포 수단으로서의 기름 도포 롤러
N 정착 닙부
P 기록재로서의 용지
602 정착 롤러
604 정착용 열원으로서의 할로겐 히터
606 가열 롤러
608 정착 벨트
614 기록재
616 보조 롤러
620 가열 롤러 힘 부여 부재로서의 가압 스프링
626 표면층
628 정착용 열원으로서의 할로겐 히터
N1 제1 정착 공정부
N2 제2 정착 공정부
상기 제2목적을 달성하기 위하여, 청구항 1에 기재한 발명에서는 정착 롤러와, 정착용 열원을 구비하는 가열 롤러와, 이 정착 롤러와 가열 롤러 사이에 씌워진 엔드리스형 정착 벨트와, 이 정착 벨트를 통하여 상기 정착 롤러에 압접되는 가압 롤러와, 화상을 담지한 기록재의 진입 측에 있어서 상기 정착 벨트의 내측에 접촉하여 마련되어 이 정착 벨트를 상기 가압 롤러에 감는 보조 롤러를 구비하며, 상기 보조 롤러에 의해 감겨진 상기 정착 벨트와 상기 가압 롤러와의 사이에 형성되는 제1정착 공정부와, 상기 정착 롤러에 대한 상기 가압 롤러의 압접에 의해 이 가압 롤러와 상기 정착 벨트의 사이에 형성되는 제2정착 공정부를 구비하는 정착 장치에 있어서,상기 가열 롤러를 상기 제2정착 공정부로부터 상기 기록재가 배출되는 방향과거의 역방향으로 누르는 가열 롤러 힘 부여 부재를 구비하여 상기 제1정착 공정부의 정착압이 이 가열 롤러 힘 부여 부재가 부여하는 힘의 조정에 의해 조정되는 구성으로 하고 있다.
또한, 상기 제2목적을 달성하기 위하여 청구항 2에 기재한 발명에서는 위치 고정된 받침 롤러와, 탄성층을 구비하고 상기 받침 롤러로 가압되어 이 받침 롤러와의 사이에 정착 닙부를 형성하는 정착 롤러와, 화상을 담지한 기록재를 가열하기 위한 열원과, 상기 정착 롤러와 상기 받침 롤러 중 적어도 하나를 회전 구동시키는 구동원을 구비하며, 상기 기록재의 일면에 화상이 형성될 때, 그 화상면이 상기 정착 롤러와 접촉하도록 상기 정착 닙부로 상기 기록재를 진입시키는 것을 구성으로 하고 있다.
청구항 3에 기재한 발명에서는 제2항에 있어서, 상기 받침 롤러가 상기 정착 롤러에 비하여 변형하기 어려운 경질(硬質) 구조를 구비하고, 상기 기록재는 그 선단이 상기 받침 롤러의 표면에 안내되어 상기 정착 닙부로 진입하는 구성으로 하고 있다.
청구항 4에 기재한 발명에서는 제3항에 있어서, 상기 받침 롤러의 경질 구조가 강성을 구비하는 금속축과, 이 금속축의 표면에 피복된 고이형(高離型) 탄성층을 구비한 구성으로 하고 있다.
청구항 5에 기재한 발명에서는 제3항에 있어서, 상기 받침 롤러가 상기 구동원에 의해 회전 구동되고, 상기 정착 롤러는 종동 회전하는 구성으로 하고 있다.
청구항 6에 기재한 발명에서는 제2항에 있어서, 상기 정착 롤러를 상기 받침 롤러로 향하도록 하여 힘을 부여하는 가압 수단을 구비하고, 이 가압 수단이 부여하는 힘에 의해 상기 가압이 행해지는 구성으로 하고 있다.
청구항 7에 기재한 발명에서는 제6항에 있어서, 상기 가압 수단에 의해 상기 정착 롤러가 상기 받침 롤러측으로 가압되어 이동함을 소정 위치에서 규제하는 스토퍼를 구비한 구성으로 하고 있다.
청구항 8에 기재한 발명에서는 위치 고정된 받침 롤러와, 탄성층을 구비하는 정착 롤러와, 이 정착 롤러에 감겨서 이 정착 롤러와 함께 상기 받침 롤러로 가압되어 이 받침 롤러와의 사이에 정착 닙부를 형성하는 정착 벨트와, 상기 정착 벨트를 가열하는 열원과, 상기 받침 롤러를 회전 구동시키는 구동원을 구비하고, 상기 받침 롤러는 상기 정착 롤러에 비하여 변형하기 어려운 경질 구조를 구비하며, 기록재의 일면에 화상이 형성될 때, 그 화상면이 상기 정착 롤러와 접촉하도록 상기 정착 닙부로 상기 기록재를 진입시키는 구성으로 하고 있다.
청구항 9에 기재한 발명에서는 위치 고정된 받침 롤러와, 열 전도성이 좋은 경질 탄성층을 구비하는 정착 롤러와, 이 정착 롤러에 감겨서 이 정착 롤러와 함께 상기 받침 롤러로 가압되어 이 받침 롤러와의 사이에 정착 닙부를 형성하는 정착 벨트와, 상기 정착 벨트를 가열하는 열원과, 상기 받침 롤러를 회전 구동시키는 구동원을 구비하고, 상기 받침 롤러는 상기 정착 롤러에 비하여 변형하기 어려운 경질 구조를 구비하고, 상기 정착 롤러는 제2 열원을 구비하며, 기록재의 일면에 화상이 형성될 때, 그 화상면이 상기 정착 롤러와 접촉하도록 상기 정착 닙부로 상기 기록재를 진입시키는 구성으로 하고 있다.
청구항 10에 기재한 발명에서는 제8항에 있어서, 상기 받침 롤러의 경질 구조가 강성을 구비하는 금속축과, 이 금속축의 표면에 피복된 고이형 탄성층을 구비한 구성으로 하고 있다.
청구항 11에 기재한 발명에서는 제8항에 있어서, 상기 정착 벨트가 상기 정착 롤러를 포함한 복수개의 벨트 내측 지지 롤러에 의해 지지되어 있음과 동시에, 이들 벨트 내측 지지 롤러 및 정착 벨트가 일체로 유닛화되며, 상기 정착 닙부보다도 기록재의 이송 방향 상류측에 위치하는 상기 정착 롤러 이외의 하나의 벨트 내측 지지 롤러 회전축을 지지점으로 하여 상기 벨트가 정·역회전 가능하게 마련되고, 이 유닛의 회전에 의해 상기 가압을 위한 맞붙음이 행해지는 구성으로 하고 있다.
청구항 12에 기재한 발명에서는 제11항에 있어서, 상기 회전 지지점으로 되는 벨트 내측 지지 롤러의 나아가 기록재의 이송 방향 상류측에 위치하는 다른 벨트 내측 지지 롤러가 상기 열원을 구비하고, 이 열원을 구비하는 벨트 내측 지지 롤러와 상기 회전 지지점으로 되는 벨트 내측 지지 롤러에 놓여진 상기 정착 벨트의 직선 부분과 상기 정착 닙부의 입구에 있어서의 상기 받침 롤러의 접선이 이루는 각θ이 15° 내지 70°인 구성으로 하고 있다.
청구항 13에 기재한 발명에서는 제11항에 있어서, 상기 정착 벨트에 이형재를 도포하는 이형재 도포 수단을 구비하고, 이 이형재 도포 수단이 상기 유닛과 일체화되어 있는 구성으로 하고 있다.
청구항 14에 기재한 발명에서는 제8항에 있어서, 상기 정착 벨트 및 정착 롤러를 상기 받침 롤러로 향하도록 하여 힘을 부여하는 가압 수단을 구비하고, 이 가압 수단이 부여하는 힘에 의해 상기 가압이 행해지는 구성으로 하고 있다.
청구항 15에 기재한 발명에서는 제14항에 있어서, 상기 가압 수단에 의해 상기 정착 벨트 및 정착 롤러가 상기 받침 롤러측으로 가압되어 이동함을 소정 위치에서 규제하는 스토퍼를 구비한 구성으로 하고 있다.
청구항 16에 기재한 발명에서는 제2항에 있어서, 상기 가압을 해제할 수 있는 가압 해제 수단을 구비한 구성으로 하고 있다.
청구항 17에 기재한 발명에서는 제2항에 있어서, 상기 받침 롤러에 이형재를 도포하는 이형재 도포 수단이 이 받침 롤러에 접리 자유롭게 마련되고, 상기 기록재 일면에만 화상을 형성할 때는 상기 이형재 도포 수단이 상기 받침 롤러로부터 떨어지는 구성으로 하고 있다.
청구항 18에 기재한 발명에서는 변형하기 어려운 경질 구조를 구비하는 위치 고정된 받침 롤러에 탄성층을 구비하는 정착 롤러를 가압하여 정착 닙부를 형성하고, 이 받침 롤러를 회전 구동시킴과 동시에 상기 정착 롤러를 종동 회전시키며, 기록재의 일면에 화상이 형성될 때, 그 화상면이 상기 정착 롤러와 접촉하도록 상기 정착 닙부로 상기 진입재를 진입시켜 열과 압력에 의해 정착을 행하는 순서를 취하고 있다.
청구항 19에 기재한 발명에서는 변형하기 어려운 경질 구조를 구비하는 위치 고정된 받침 롤러에 탄성층을 구비하는 정착 롤러와 이 정착 롤러에 감겨진 정착 벨트를 가압하여 정착 닙부를 형성하고, 이 받침 롤러를 회전 구동시킴과 동시에 상기 정착 롤러를 종동 회전시키며, 기록재의 일면에 화상이 형성될 때, 그 화상면이 상기 정착 롤러와 접촉하도록 상기 정착 닙부로 상기 진입재를 진입시켜 열과 압력에 의해 정착을 행하는 순서를 취하고 있다.
청구항 20에 기재한 발명에서는 제19항에 있어서, 상기 정착 벨트를 상기 정착 롤러를 포함한 복수개의 벨트 내측 지지 롤러에 의해 지지함과 동시에, 이들 벨트 내측 지지 롤러 및 정착 벨트가 일체로 유닛화되며, 상기 정착 닙부보다도 상기 기록재의 이송 방향 상류측에 위치하는 상기 정착 롤러 이외의 하나의 벨트 내측 지지 롤러의 회전축을 지지점으로 하여 상기 벨트가 정·역회전 가능하게 마련되고, 이 유닛을 회전하여 상기 가압을 행하는 순서를 취하고 있다.
청구항 21에 기재한 발명에서는 화상을 담지한 기록재를 정착 장치에 통과시켜 열과 압력에 의해 정착을 행하는 화상 형성 장치에 있어서, 상기 정착 장치가 위치 고정된 받침 롤러와, 탄성층을 구비하고 상기 받침 롤러로 가압되어 이 받침 롤러와의 사이에 정착 닙부를 형성하는 정착 롤러와, 화상을 담지한 기록재를 가열하기 위한 열원과, 상기 정착 롤러와 상기 받침 롤러 중 적어도 하나를 회전 구동시키는 구동원을 구비하며, 상기 기록재의 일면에 화상이 형성될 때, 그 화상면이 상기 정착 롤러와 접촉하도록 상기 정착 닙부로 상기 기록재를 진입시키는 구성으로 하고 있다.
청구항 22에 기재한 발명에서는 제21항에 있어서, 상기 받침 롤러가 상기 정착 롤러에 비하여 변형하기 어려운 경질(硬質) 구조를 구비하고, 상기 기록재는 그 선단이 상기 받침 롤러의 표면에 안내되어 상기 정착 닙부로 진입하는 구성으로 하고 있다.
청구항 23에 기재한 발명에서는 제22항에 있어서, 상기 받침 롤러의 경질 구조가 강성을 구비하는 금속축과, 이 금속축의 표면에 피복된 고이형 탄성층을 구비한 구성으로 하고 있다.
청구항 24에 기재한 발명에서는 제22항에 있어서, 상기 받침 롤러가 상기 구동원에 의해 회전 구동되고, 상기 정착 롤러는 종동 회전하는 구성으로 하고 있다.
청구항 25에 기재한 발명에서는 제21항에 있어서, 상기 정착 롤러를 상기 받침 롤러로 향하도록 하여 힘을 부여하는 가압 수단을 구비하고, 이 가압 수단이 부여하는 힘에 의해 상기 가압이 행해지는 구성으로 하고 있다.
청구항 26에 기재한 발명에서는 제25항에 있어서, 상기 가압 수단에 의해 상기 정착 롤러가 상기 받침 롤러측으로 가압되어 이동함을 소정 위치에서 규제하는 스토퍼를 구비한 구성으로 하고 있다.
청구항 27에 기재한 발명에서는 화상을 담지한 기록재를 정착 장치에 통과시켜 열과 압력에 의해 정착을 행하는 화상 형성 장치에 있어서, 상기 정착 장치가 위치 고정된 받침 롤러와, 탄성층을 구비하는 정착 롤러와, 이 정착 롤러에 감겨서 이 정착 롤러와 함께 상기 받침 롤러로 가압되어 이 받침 롤러와의 사이에 정착 닙부를 형성하는 정착 벨트와, 상기 정착 벨트를 가열하는 열원과, 상기 받침 롤러를 회전 구동시키는 구동원을 구비하고, 상기 받침 롤러는 상기 정착 롤러에 비하여 변형하기 어려운 경질 구조를 구비하며, 기록재의 일면에 화상이 형성될 때, 그 화상면이 상기 정착 롤러와 접촉하도록 상기 정착 닙부로 상기 기록재를 진입시키는 구성으로 하고 있다.
청구항 28에 기재한 발명에서는 화상을 담지한 기록재를 정착 장치에 통과시켜 열과 압력에 의해 정착을 행하는 화상 형성 장치에 있어서, 상기 정착 장치가 위치 고정된 받침 롤러와, 열 전도성이 좋은 경질 탄성층을 구비하는 정착 롤러와, 이 정착 롤러에 감겨서 이 정착 롤러와 함께 상기 받침 롤러로 가압되어 이 받침 롤러와의 사이에 정착 닙부를 형성하는 정착 벨트와, 상기 정착 벨트를 가열하는 열원과, 상기 받침 롤러를 회전 구동시키는 구동원을 구비하고, 상기 받침 롤러는 상기 정착 롤러에 비하여 변형하기 어려운 경질 구조를 구비하고, 상기 정착 롤러는 제2 열원을 구비하며, 기록재의 일면에 화상이 형성될 때, 그 화상면이 상기 정착 롤러와 접촉하도록 상기 정착 닙부로 상기 기록재를 진입시키는 구성으로 하고 있다.
청구항 29에 기재한 발명에서는 제27항에 있어서, 상기 받침 롤러의 경질 구조가 강성을 구비하는 금속축과, 이 금속축의 표면에 피복된 고이형 탄성층을 구비한 구성으로 하고 있다.
청구항 30에 기재한 발명에서는 제27항에 있어서, 상기 정착 벨트가 상기 정착 롤러를 포함한 복수개의 벨트 내측 지지 롤러에 의해 지지되어 있음과 동시에, 이들 벨트 내측 지지 롤러 및 정착 벨트가 일체로 유닛화되며, 상기 정착 닙부보다도 기록재의 이송 방향 상류측에 위치하는 상기 정착 롤러 이외의 하나의 벨트 내측 지지 롤러의 회전축을 지지점으로 하여 상기 벨트가 정·역회전 가능하게 마련되고, 이 유닛의 회전에 의해 상기 가압을 위한 맞붙음이 행해지는 구성으로 하고 있다.
청구항 31에 기재한 발명에서는 제30항에 있어서, 상기 회전 지지점으로 되는 벨트 내측 지지 롤러의 나아가 기록재의 이송 방향 상류측에 위치하는 다른 벨트 내측지지 롤러가 상기 열원을 구비하고, 이 열원을 구비하는 벨트 내측 지지 롤러와 상기 회전 지지점으로 되는 벨트 내측 지지 롤러에 놓여진 상기 정착 벨트의 직선 부분과 상기 정착 닙부의 입구에 있어서의 상기 받침 롤러의 접선이 이루는 각θ이 15° 내지 70°인 구성으로 하고 있다.
청구항 32에 기재한 발명에서는 제30항에 있어서, 상기 정착 벨트에 이형재를 도포하는 이형재 도포 수단을 구비하고, 이 이형재 도포 수단이 상기 유닛과 일체화되어 있는 구성으로 하고 있다.
청구항 33에 기재한 발명에서는 제27항에 있어서, 상기 정착 벨트 및 정착 롤러를 상기 받침 롤러로 향하도록 하여 힘을 부여하는 가압 수단을 구비하고, 이 가압 수단이 부여하는 힘에 의해 상기 가압이 행해지는 구성으로 하고 있다.
청구항 34에 기재한 발명에서는 제33항에 있어서, 상기 가압 수단에 의해 상기 정착 벨트 및 정착 롤러가 상기 받침 롤러측으로 가압되어 이동함을 소정 위치에서 규제하는 스토퍼를 구비한 구성으로 하고 있다.
청구항 35에 기재한 발명에서는 제21항에 있어서, 상기 가압을 해제할 수 있는 가압 해제 수단을 구비한 구성으로 하고 있다.
청구항 36에 기재한 발명에서는 제21항에 있어서, 상기 받침 롤러에 이형재를 도포하는 이형재 도포 수단이 이 받침 롤러에 접리 자유롭게 마련되고, 상기 기록재의 일면에만 화상을 형성할 때는 상기 이형재 도포 수단이 상기 받침 롤러로부터 떨어지는 구성으로 하고 있다.
청구항 37에 기재한 발명에서는 화상을 담지한 기록재를 정착 장치에 통과시켜 열과 압력에 의해 정착을 행하는 화상 형성 장치에 있어서, 상기 정착 장치는 정착 롤러와, 정착용 열원을 구비하는 가열 롤러와, 이 정착 롤러와 가열 롤러 사이에 씌워진 엔드리스형 정착 벨트와, 이 정착 벨트를 통하여 상기 정착 롤러에 압접되는 가압 롤러와, 화상을 담지한 기록재의 진입 측에 있어서 상기 정착 벨트의 내측에 접촉하여 마련되어 이 정착 벨트를 상기 가압 롤러에 감는 보조 롤러를 구비하며, 상기 보조 롤러에 의해 감겨진 상기 정착 벨트와 상기 가압 롤러와의 사이에 형성되는 제1정착 공정부와, 상기 정착 롤러에 대한 상기 가압 롤러의 압접에 의해 이 가압 롤러와 상기 정착 벨트의 사이에 형성되는 제2정착 공정부를 구비하고, 상기 가열 롤러를 상기 제2정착 공정부로부터 상기 기록재가 배출되는 방향과 거의 역방향으로 누르는 가열 롤러 힘 부여 부재를 구비하여 상기 제1정착 공정부의 정착압이 이 가열 롤러 힘 부여 부재의 부여 힘의 조정에 의해 조정되는 구성으로 하고 있다.
실시예
이하, 도면에 의거하여 본 발명의 제1실시예를 설명한다.
우선, 도 5에 의거하여 화상 형성 장치로서의 컬러 복사기 전체 구성 및 기능에 관하여 개략적으로 설명한다.
노광 수단으로서의 기록 광학 유닛(400)은 컬러 스캐너(200)로부터 판독한 컬러 화상 데이터를 광 신호로 변환시켜 원고 화상에 대응한 광 기록을 행하고, 화상 담지체인 감광체(402)상에 정전 잠상을 형성한다. 이 기록 광학 유닛(400)은 레이저 다이오드(404), 다면경(406), 이 다면경 회전용 모터(408), f/θ렌즈(410),반사경(412) 등에 의해 구성되어 있다.
감광체(402)는 화살표로 나타낸 바와 같이 역시계바늘 방향으로 회전되고, 그 주위에는 감광체 클리닝 유닛(414), 방전 램프(416), 전위 센서(420), 회전식 현상 장치(422) 중에서 선택된 현상기(도 5에서는 현상기(438)), 현상 농도 패턴 검지기(424), 중간 전사 벨트(426) 등이 배치되어 있다.
회전식 현상 장치(422)는 블랙용 현상기(428), 시안용 현상기(430), 마젠타용 현상기(432), 옐로우용 현상기(434), 각 현상기를 회전시키는 도시하지 않은 회전 구동부를 구비하고 있다. 각 현상기는 정전 잠상을 가시상화(可視像化)하기 위하여 현상제의 이삭(穗)(현상제로 구성되는 자기 브러시)을 감광체(402)의 표면에 접촉시켜서 회전하는 현상 슬리부, 현상제를 퍼내어 교반시키기 위하여 회전하는 현상 패들(paddle) 등을 구비하고 있다.
대기 상태에서는 회전식 현상 장치(422)는 블랙 현상 위치에 세트되어 있고, 복사 동작이 개시되면 컬러 스캐너(200)에서 소정 타이밍으로부터 블랙 화상 데이터의 판독이 개시하고, 이 화상 데이터에 의거하여 레이저 광에 의한 광 기록 장치·정전 잠상(블랙 잠상) 형성이 시작된다.
이 블랙 잠상의 선단부로부터 현상하기 위하여, 블랙용 현상기(428)의 현상 위치에 잠상 선단부가 도달하기 전에 현상 슬리부를 회전 개시하여 블랙 잠상을 블랙 토너로 현상한다.
그리고, 이후 블랙 잠상 영역의 현상 동작을 계속하는데, 잠상 후단부가 블랙 현상 위치를 통과한 시점에서 신속히 블랙의 현상 위치로부터 다음 색의 현상 위치까지회전식 현상 장치(422)를 회전시킨다. 이 동작은 적어도 다음의 화상 데이터에 의한 잠상 선단부가 도달하기 전에 완료되도록 한다.
화상 형성 주기가 개시되면, 우선 감광체(402)는 화살표로 나타낸 바와 같이 역시계바늘 방향으로, 중간 전사 벨트(426)는 시계바늘 방향으로 도시하지 않은 구동 모터에 의해 회전된다. 중간 전사 벨트(426)의 회전에 따라 블랙 토너 화상 형성, 시안 토너 화상 형성, 마젠타 토너 화상 형성, 옐로우 토너 화상 형성이 진행되고, 최종적으로 블랙(Bk), 시안(C), 마젠타(M), 옐로우(Y) 순서로 중간 전사 벨트(426)위에 중첩되어 토너 화상이 형성된다.
중간 전사 벨트(426)는 구동 롤러(444), 전사 대향 롤러(446a, 446b), 클리닝 대향 롤러(448) 및 종동 롤러군에 팽팽하게 씌워져 있고, 도시하지 않은 구동 모터에 의해 구동 제어되도록 되어 있다.
감광체(402)에 순차적으로 형성되는 블랙, 시안, 마젠타, 옐로우의 각 토너 화상이 중간 전사 벨트(426) 위에서 정확하게 순차적으로 위치가 맞추어지고, 이것에 의해 4색이 중첩된 벨트 전사 화상이 형성된다. 이 벨트 전사 화상은 전사 코로나 방전기(454)에 의해 기록재(용지)에 일괄적으로 전사된다.
급지 뱅크(456)내의 각 기록지 카세트(458, 460, 462)에는 장치 본체내의 카세트(464)에 수용된 용지 사이즈와는 상이한 각종 사이즈의 용지가 수용되어 있고, 이들 중, 지정된 사이즈 용지의 수용 카세트로부터 이 지정된 용지가 급지 롤러(466)에 의해 레지스트레이션 롤러쌍(470) 방향으로 급지·이송된다. 도 5에 있어서, 부호(468)는 OHP용지나 두꺼운 종이 등을 공급하기 위한 수동 급지 트레이를나타낸다.
화상 형성이 개시되는 시기에 용지는 상기 어느 한 카세트의 급지구로부터 급지되고, 레지스트레이션 롤러쌍(470)의 닙부에서 대기한다. 그리고 코로나 방전기(454)에 중간 전사 벨트(426)위의 토너 화상의 선단이 걸릴 때에 마침 용지 선단이 이 화상 선단에 일치하도록 레지스트레이션 롤러쌍(470)이 구동되어 용지와 화상이 맞춰진다.
이와 같이 하여, 용지가 중간 전사 벨트(426)와 중첩되어 정전위에 이어진 코로나 방전기(454)위를 통과한다. 이 때, 코로나 방전 전류로 용지가 정전하로 대전되어 토너 화상이 용지에 전사된다. 계속하여 코로나 방전기(454)의 도면에서 감광체의 위 좌측에 배치된 도시하지 않은 방전 브러시의 개소를 통과할 때에 용지에 잔류한 전하가 제거되고 중간 전사 벨트(426)로부터 떨어져 용지 이송 벨트(472)로 옮겨진다.
중간 전사 벨트(426)로부터 4색 중첩 토너 화상이 일괄적으로 전사된 용지는 용지 이송 벨트(472)에 의해 벨트 정착 방식의 정착 장치(500)로 이송되고, 이 정착 장치(600)에서 열과 압력에 의해 토너 화상이 정착된다. 정착을 끝낸 용지는 배출 롤러쌍(480)에 의해 장치 밖으로 배출되며, 도시하지 않은 트레이에 적재된다. 이것에 의해 풀 컬러 복사가 얻어진다.
다음으로, 벨트 정착 방식의 정착 장치(600)에 관하여 상세히 설명한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 정착 장치(600)는 정착 롤러(602)와, 내부에 정착용 열원으로서의 할로겐 히터(604)를 구비한 가열 롤러(606)와, 정착 롤러(602)와 가열롤러(606) 사이에 씌워진 엔드리스형 정착 벨트(608)와, 정착 벨트(608)를 통하여 정착 롤러(602)에 대향하여 마련되고 이 정착 롤러(602)에 힘 부여 수단으로서의 가압 스프링(610)이 부여하는 힘에 의해 압접된 가압 롤러(612)와, 화상을 담지한 기록재로서의 전사지(614)가 진입하는 측에 있어서 정착 벨트(608)의 내측에 접촉하여 마련되고 이 정착 벨트(608)를 가압 롤러(612)에 둘러 감음과 동시에 정착 벨트(608)의 주행 방향을 변화시키는 보조 롤러(616)와, 정착 벨트(608)의 온도를 검지하기 위한 서미스터(618)와, 가열 롤러(606)를 전사지(614)가 배출되는 방향(화살표E방향)과 거의 역방향으로 미는 가열 롤러 힘 부여 부재로서의 가압 스프링(620)과, 전사지(614)를 정착 닙부 입구로 안내하는 안내 부재(622) 등을 구비하고 있다.
정착 롤러(602)에 대한 가압 롤러(612)의 압접에 의해 정착 벨트(608)와 가압 롤러(612) 사이에 정착 닙부로서의 제2 정착 공정부(N2)가 형성되어 있다. 또한, 보조 롤러(616)에 의해 감겨짐으로써 제2 정착 공정부(N2)의 상류측에는 정착 닙부로서의 제1 정착 공정부(N1)가 형성되어 있다. 제1 정착 공정부(N1)와 제2 정착 공정부(N2)에 의해 전체적으로 정착 공정부(정착 닙부)(N)가 형성되어 있다.
정착 벨트(608)는 니켈, 폴리아미드 등의 내열성 수지, 탄소강, 혹은 불수강(不銹鋼) 등에 의해 형성된 얇은 엔드리스형 벨트이다. 정착 벨트(608)의 표층에는 불소계 수지나 실리콘 고무 등의 내열 이형층이 피복된 구성으로 되어 있다.
여기서 말하는 엔드리스형 벨트란, 니켈 전기 주형법에 의해 만들어진 벨트의 이음매가 없는 것, 또는 불수강이나 철계 재료의 아주 얇은 판을 정밀하게 맞대는기술(예컨대 용접)에 의한 가공법에 의해 제작한 이음매가 있는 것 등 벨트를 의미한다.
정착 벨트(608)는 할로겐 히터(604)에 의해 가열 롤러(606)를 통하여 가열되고, 서미스터(618)의 검지값에 따라 미도시한 컬러 복사기의 제어 수단에 의해 소정의 온도로 제어된다.
정착 롤러(602)는 중심에 금속축(602a)를 구비하고, 그 외주에 닙부 폭을 충분한 길이로 하기 위한 단열성 탄성 부재(602b)를 구비하고 있다. 단열성 탄성 부재(602b) 로서는 유연한 내열성 부재, 예컨대 발포 실리콘 고무를 채용할 수 있다. 단열성 탄성 부재(602b)는 충분한 두께를 구비한 것으로, 본 실시예에서는 정착 롤러(602) 직경의 15% 로부터 20% 정도의 두께를 구비하고 있다. 정착 롤러(602)는 도시하지 않은 구동원에 의해 화살표 방향으로 회전 구동되고, 이것에 따라 가압 롤러(612)가 화살표 방향으로 종동 회전한다. 가압 롤러(612)를 구동원에 의해 회전 구동시키고, 정착 롤러(602)를 종동 구동시키도록 해도 좋다.
가압 롤러(612)는 중심에 금속축(612a)을 구비하고, 그 표층에 내열성 이형층(612b)을 구비하고 있다. 금속축(612a)은 알루미늄재, 불수강 혹은 탄소강 등에 의해 구성되고, 이형층(612b)은 불소계 수지, 실리콘 고무 등에 의해 구성된다.
본 실시예에서는 전사지(614)가 정착 벨트(608)로부터 떨어지는 박리성을 제고시키기 위하여 정착 공정부(N)의 형상을 아래로 향한 원호 형상으로 하고 있는데, 가압 롤러(612)의 경도(硬度)를 강하게 하면 이와 같은 형상으로 될 수 있다.
가열 롤러(606)는 장치의 상승 시간을 빨리 하기 위하여 직경이 작고 얇은 금속관을 사용하여 저 열용량화하고 있다. 금속관의 재료로서는 알루미늄, 철, 동, 탄소강, 불수강 등을 채용할 수 있다.
보조 롤러(616)는 도 2에 나타낸 바와 같이, 금속축(624)과 이 금속축(624)의 외주면에 피복된 단열 부재로서의 표면층(626)을 구비하고 있다. 표면층(626)의 재질은 발포 실리콘 고무이다. 표면층(626)의 재질로서는 이 외에 고무, 세라믹, 펠트 등을 채용할 수 있다. 물론, 보조 롤러(616) 전체를 단열 부재로 구성하여도 좋다.
제1 정착 공정부(N1)에서는 전사지(614)에 주름이 생기지 않도록 가압 롤러(612)에 대한 정착 벨트(608)의 접촉압, 즉 제1 정착 공정부(N1)에서의 정착압을 낮게 설정하고 있다. 이 제1 정착 공정부(N1)에 있어서 정착압은 가압 스프링(620)에 의해 정착 벨트(608)의 장력을 조정함으로써 설정된다.
제2 정착 공정부(N2)에서는 소망의 정착성을 얻기 위하여 정착 롤러(602)에 대하여 가압 롤러(612)가 압접되어 있으며, 여기서 정착압은 가압 스프링(610)에 의해 설정된다.
본 제1실시예에 있어서는 전사지(614)가 제1 정착 공정부(N1) 및 제2 정착 공정부(N2)를 통과함으로써 정착 동작이 행해진다. 제1 정착 공정부(N1)에서는 정착압이 약하므로 전사지(614)는 주름이 생기지 않고 롤러 사이에 끼워져 이송됨과 동시에 토너 화상에 대해 앞단계에서 가열을 받고 제2 정착 공정부(N2)로 진입한다. 제2 정착 공정부(N2)에서는 소정의 정착 온도와 소정의 정착압에 의해 확실하게 정착된다.
정착 벨트(608)의 열 용량은 낮으므로 제2 정착 공정부(N2)의 출구 부위에서는 정착 벨트(608)의 온도가 급격히 저하하고 냉각 기능이 작용하여 토너가 정착 벨트(608)에 부착하는 오프셋 현상이 방지된다.
또한, 본 제1실시예에서는 도 3에 나타낸 바와 같이, 제1 정착 공정부(N1)의 기록재 진입구에 있어서의 가압 롤러(612)의 접선B과, 보조 롤러(616)와 가열 롤러(606) 간의 정착 벨트(608)의 접선C이 이루는 각도(=벨트 각도)θ가 0°보다 크게 되도록 엄밀하게는10°≤θ의 조건을 만족시키도록 설정되어 있다. 또, 도 3에서는 도 1에 나타낸 구성 요소의 주요한 것만 표시하고 있다.
도 4는 벨트 각도θ를 변화시켜 화상 문질러짐의 정도를 조사한 실험 결과의 그래프이다. 도 4로부터 0°<θ< 5°의 범위에서는 화상 문질러짐에 대하여 거의 효과가 없는 것이 판명되었다. 또한 5°≤θ< 10°의 범위에서는 엷은 종이에서는 효과가 있지만 두꺼운 종이에서는 그 종이의 후단의 튐성에 의해 여전히 화상 문질러짐이 발생한다는 것이 판명되었다.
본 제1실시예에서는 상기 실험 사실에 감안하여 전사지(614)의 두께 여하에 관계없이 화상 문질러짐을 방지할 수 있는 관점으로부터 벨트 각도θ를 10°이상으로 하였다.
상술한 바와 같이, 열 롤러 정착 방식의 정착 롤러에 비하여 정착 벨트는 그 열 용량이 극히 작기 때문에 정착 벨트(608)가 전사지(614)와 접촉하는 정착 공정부(N)보다도 가열 롤러(606)가 전사지 이송 방향 상류측에 위치하는 구성에서는, 정착 벨트(608)가 정착 공정부(N)에 이르기까지는 가급적 그 열을 빼앗지 않도록 하는것이 정착 장치의 열 효율을 향상시키는 것으로 된다.
상기 관점으로부터 고려하여 상기 구성에 의하면 전사지(614)의 선단부가 제1 정착 공정부(N1)의 기록재 진입구에 이르기 전에 전사지(614)가 정착 벨트(508)에 접촉하는 것이 억제되므로 정착 장치의 열 효율을 향상시킴에 있어서 유리하다.
또한, 본 실시예에서는 보조 롤러(616)가 단열 부재로서의 표면층(626)을 구비하고 있으므로, 정착 벨트(608)로부터 보조 롤러(616)로 열 이동이 극히 적어 정착 장치의 열 효율 향상에 크게 기여한다.
또한, 도 6에 나타낸 바와 같이, 가열 롤러(606)에만 정착용 열원으로서의 할로겐 히터(604)를 마련하지 않고 가압 롤러(612)에도 정착용 열원으로서 예컨대 할로겐 히터(628)를 마련하여도 좋다.
이 경우, 할로겐 히터(628)에는 가압 롤러(612)가 정착 벨트(608)로부터 열을 빼앗는 것을 억제하는 기능을 갖게 하여도 좋고, 혹은 할로겐 히터(604)와 함께 소정의정착 열을 상승시키도록 기능시켜도 좋다.
이하, 도면에 의거하여 본 발명의 제2실시예를 설명한다.
도 9는 화상 형성 장치로서의 컬러 복사기 전체 구성 및 기능에 관하여 개략적으로 설명한 도면인데, 상기 제1실시예에 있어서의 도 5와 동일한 부분에는 동일 부호를 부여하고, 동일한 부분에 대한 구성상 및 기능상의 설명은 생략한다.
아래에 벨트 정착 방식의 정착 장치(500)에 관하여 상세히 설명한다.
우선, 도 10에 의거하여 본 실시예에 있어서의 정착 장치(500) 개념을 설명한다. 정착 장치(500)는 미도시한 정착 장치 본체의 소정 위치에 위치 고정된 구동 롤러로서의 받침 롤러(502)와, 정착 벨트(504)와, 정착 벨트(504)를 지지하는 복수개의 내측 지지 롤러로서의 정착 롤러(506), 보조 롤러(508) 및 가열 롤러(510)와, 정착 벨트(504)에 이형재를 도포하는 기름 도포 롤러(512)와, 정착 벨트(504)의 표면을 클리닝하는 벨트 클리닝 롤러(514)와, 기름 도포 롤러(512)를 클리닝하는 클리닝 롤러(516) 등을 구비하고 있다.
가열 롤러(510)는 내부에 정착 벨트(504)를 가열하는 열원으로서의 할로겐 히터(518)를 구비하고 있고, 가열 롤러(510)의 표면에 접촉하는 서미스터(520)의 검지값에 의거하여 도시하지 않은 제어 수단에 의해 정착 온도의 피드백(feedback) 제어가 행해진다.
정착 장치(500)의 상승 시간을 빨리 하기 위하여 받침 롤러(502)내에도 할로겐 히터(522)가 마련되어 있고, 받침 롤러(502)의 표면에 접촉하는 서미스터(524)의 검지값에 의거하여 도시하지 않은 제어 수단에 의해 정착 온도의 피드백 제어가 행해진다.
정착 벨트(504)는 니켈 전기 주형법이나 폴리아미드로 형성된 두께가 40∼90㎛의 기체(機體) 표면에 200㎛ 정도 두께의 실리콘 고무층을 피복하여 형성하고 있다.
종동 롤러로서의 정착 롤러(506)는 알루미늄이나 철 등의 금속제 축(506a)과, 이 금속 축(506a)의 표면에 피복된 실리콘 발포재로 이루어지는 두꺼운 탄성층(506b)을 구비하고 있다. 받침 롤러(502)는 정착 롤러(506)에 비하여 변형하기 어려운 경질 구조를 구비하고 있다. 즉, 도 11에 나타낸 바와 같이, 강성을 구비하는 두께 1mm의 중공 철재 금속축(502a)의 표면에 200㎛ 이하의 두께로 고이형 탄성층(502b)을 피복한 구성으로 되어 있다. 본 실시예에서는 고이형 탄성층(502b)의 두께를 70㎛로 하고, 그 재료로서 고이형 실리콘 고무를 사용하고 있다.
정착 벨트(504), 정착 롤러(506), 보조 롤러(508), 가열 롤러(510)등에 의해 정착 벨트 유닛이 구성되고, 기름 도포 롤러(512), 벨트 클리닝 롤러(514), 클리닝 롤러(516) 등에 의해 기름 유닛이 구성되어 있다. 정착 벨트 유닛과 기름 유닛은 기계적으로 일체로 결합되어 있다. 정착 벨트 유닛의 보조 롤러(508) 회전축은 받침 롤러(502)와 마찬가지로 위치 고정되어 있고, 도 12에 나타낸 바와 같이, 보조 롤러(508)의 회전축을 지지점으로서 정착 벨트 유닛 및 기름 유닛이 일체로 회전 가압되어 도 10에 나타낸 정착 닙부(N)가 형성된다. 기름 유닛이 정착 벨트 유닛과 일체로 회전하기 때문에 가압 후에 정착 벨트(504)에 대한 기름 도포 롤러(512)의 조정을 별도로 할 필요가 없으므로 조립 작업이 용이하게 된다.
정착 닙부(N)는 정착 롤러(506) 및 정착 벨트(504)가 받침 롤러(502)에 가압됨으로써 형성되는 롤러간 닙부와, 정착 롤러(506)에 대하여 용지(P)의 이송 방향 상류측에 위치하는 보조 롤러(508)(정착 롤러(506)이외의 하나의 벨트 내측 지지 롤러)에 의해 받침 롤러(502)에 정착 벨트(504)가 감겨서 형성되는 닙부로 이루어지고 있다. 보조 롤러(508)를 구비하지 않는 구성에서는 정착 닙부(N)는 롤러간 닙부만으로 된다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 화상을 담지한 기록재로서의 용지(P)는 안내판(526)에 의해 안내되어 받침 롤러(502)의 표면에 안내되며, 화상면이 일면일 때는 그 화상면이 정착 롤러(506)와 접촉하도록 정착 닙부(N)로 진입한다.
따라서, 일면이 컬러 화상일 경우에도 광택성 등을 손상주지 않고 정착시킬 수 있다.
다음으로, 도 13 내지 도 15에 의거하여 정착 장치(500)에 있어서의 가압 등 구체적 구성에 관하여 설명한다.
받침 롤러(502)는 도시하지 않은 장치 측판에 나사(528)로 고정되는 한 쌍의 브래킷(530) 사이에 지지 구멍(530a)을 통하여 지지되어 있다. 받침 롤러(502)의 일단부에는 도시하지 않은 구동원의 구동력이 입력되는 구동 기어(532)가 고정되어 있다. 브래킷(530)에는 가압 수단으로서의 가압 스프링(534)의 일단이 걸리는 걸림 돌기(530b)가 형성되어 있음과 동시에 보조 롤러(508)를 지지하는 지지 구멍(530c)이 형성되어 있다.
정착 롤러(506)는 한 쌍의 브래킷(536) 사이에 지지 구멍(536a)을 통하여 지지되어 있다. 브래킷(536c)에는 가압 스프링(534)의 타단이 걸리는 걸림 돌기(536b)가 형성되어 있음과 동시에 보조 롤러(508)를 지지하는 지지 구멍(536c)이 형성되어 있다.
또한, 브래킷(536)에는 기름 도포 롤러(512)를 지지하는 지지 오목부(536d)와, 가열 롤러(510)를 지지하는 지지 오목부(536e)가 형성되어 있다.
브래킷(530)의 지지 구멍(530c)과 브래킷(536)의 지지 구멍(536c)을 중첩한 상태에서 보조 롤러(508)의 단부가 삽입 통과되고, 이것에 의해 고정된 브래킷(530)에 대하여 보조 롤러(508)의 회전축을 지지점으로서 정착 벨트 유닛이 회전 가능하게 되어 있다.
가열 롤러(510)의 양단부에는 칼라(538)가 마련되어 있고, 칼라(538)가 지지 오목부(536e)의 양측면에 안내됨과 동시에, 정착 벨트(504)의 팽팽한 정도에 따라 가열 롤러(510)가 흔들리지 않고 변위하도록 되어 있다. 지지 오목부(536e)의 저면 측에는 스프링 걸림 돌기(536f)가 형성되어 있고, 이 스프링 걸림 돌기(536f)와 칼라(538) 사이에는 정착 벨트(504)에 장력을 부여하기 위한 스프링(540)이 마련되어 있다.
도 13에 나타낸 바와 같이 기름 유닛은 브래킷(542)을 베이스로 하고 있고, 브래킷(542)에는 벨트 클리닝 롤러(514)의 지지 구멍(542a)이나 클리닝 롤러(516)의 지지 구멍(542b) 등이 형성되어 있다. 기름도포 롤러(512)는 브래킷(542)에 지지되어 있음과 동시에 상기와 같이 브래킷(536)의 지지 오목부(536d)에 지지되어 있다. 이것에 의해 보조 롤러(508)의 회전축을 지지점으로서 정착 벨트 유닛 및 기름 유닛이 일체로 회전 가능하게 되어 있다. 도 13에서는 기름 유닛을 생략하고 있다.
브래킷(536)의 가압 스프링(534)이 걸리는 걸림 돌기(536b)의 근처에는 가압 스프링(534)에 의해 정착 롤러(506)가 받침 롤러(502)측으로 가압 이동됨을 소정 위치에서 규제하는 스토퍼(544)가 마련되어 있다.
스토퍼(544)는 도시하지 않은 장치 측판에 고정된 브래킷(546)과, 브래킷(546)의 나사 구멍에 맞추어져 그 선단이 걸림 돌기(536b)에 맞대이는 나사 축(548)과, 나사 축(548)의 느슨함을 방지하는 느슨함 방지 너트(550)를 구비하고 있다. 나사 축(548)의 조정에 의해 가압 스프링(534)의 부여 힘 크기에 관계없이 받침롤러(502)에 대한 정착 롤러(506)의 위치를 조정할 수 있고, 가압 스프링(534)을 변화시키지 않고 압력 및 정착 닙부(N)의 폭을 미조정할 수 있다. 스토퍼(544)를 마련하지 않는 구성으로 하여도 좋다.
또, 받침 롤러(502)에 대한 정착 롤러(506)의 가압을 행하는 가압 수단으로서는 가압 스프링(534)을 마련하는 방식 외에 탄성층(506b)의 탄성 변형을 이용하여 정착 롤러(506)의 축을 위치 조정하여 고정하는 방식도 채용할 수 있다.
그러나, 가압 스프링(534)과 스토퍼(544)를 마련하는 구성으로 하면 가압력을 간단하고도 정확하게 조정할 수 있어 최적한 정착압을 얻을 수 있다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 토너 화상을 담지한 용지(P)는 안내판(526)위를 이송되어 정착 닙부(N)로 향한다. 이 이송중에 가열 롤러(510)에 의해 가열된 정착 벨트(504)의 복사열에 의해 토너가 연화하기 시작하고, 용지(P)는 그 선단이 받침 롤러(502)의 표면에 안내되어 정착 닙부(N)로 진입한다.
받침 롤러(502)는 위치 고정되어 있으므로 정착 닙부(N)에 대한 용지(P)의 진입 각도는 일정하여, 도 22에 나타낸 바와 같은 진입 각도 변화에 의한 종이걸림 등의 문제는 발생하지 않는다.
정착 닙부(N)로 진입한 경우, 우선 보조 롤러(508)에 의해 받침 롤러(502)에 감겨서 형성된 닙부에서 토너는 가열되어 용융되고, 동시에 가압되어 정착이 진행된다.
다음으로, 본래의 롤러간 닙부에서 최종적으로 정착이 완료함과 동시에 오프셋을 발생시키지 않는 냉각이 행해진다. 이 작용에 의해 정착 양호 영역의 이형 온도 폭이 넓게 되어 정착성이 향상된다.
또한, 받침 롤러(502)를 위치 고정시켜 이것을 구동 롤러로 하고, 종동 롤러로서의 정착 롤러(506)를 받침 롤러(502)에 가압하여 정착 닙부(N)를 형성하는 구성으로 하였으므로 화상 형성 장치 본체로부터 받침 롤러(502)로 구동 연결하기 쉽게 되고 정착 닙부(N)도 일본 특허 공개 공보 평11-24486호에 기재한 구성에 있어서의 문제점인 구동 토크에 의한 영향을 받지 않는다.
이 때문에, 정착 이송에 있어서의 목표 선속도의 재현성을 얻을 수 있음과 동시에 시간이 경과함에 따른 선속도 안정성이 뛰어나 정착성도 손상받지 않는다.
또한, 정착 롤러(506)의 상류에 위치하는 보조 롤러(508)를 중심으로 하여 정착 벨트를 받침 롤러(502)에 가압하여 정착 닙부(N)를 형성하는 구성이므로 가압력에 의한 닙부 형상의 변화, 특히 정착 닙부(N)의 입구부 형상의 변화가 적어 용지(P)의 주름 발생을 억제할 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 도 10에 나타낸 바와 같이, 열원을 구비하는 벨트 내측 지지 롤러로서의 가열 롤러(510)와 회전 지지점으로 되는 보조 롤러(508)에 놓여지는 정착 벨트(504)의 직선 부분과 정착 벨트(504)의 입구에 있어서의 받침 롤러(502)의 접선이 이루는 각θ을 15°내지 70°로 설정하도록 하고 있다.
θ를 15°이상으로 함으로써 용지(P)가 감기는 경향이 있는 경우에 있어서도, 정착 닙부(N)로 진입하기 전에 화상면이 정착 벨트(504)에 접촉함으로써 생기는 화상 문질러짐이 발생하지 않는다.
또한, θ를 70°이하로 함으로써 정착 벨트(504)와 보조 롤러(508)의 접촉 면적이 많아짐에 의해 정착 벨트(504)로부터 보조 롤러(508)로 열이 이동하는 것을 억제할수 있고, 보조 롤러(508)의 존재에 의한 열 낭비를 적게 할 수 있다.
또한, 받침 롤러(502) 표면의 고이형 탄성층은 200㎛ 이하로 얇기 때문에 그 외형 정밀도가 높아 시간이 경과함에 따라서도 외형은 변화하지 않으므로 목표 선속도의 재현성 및 시간이 경과함에 따른 선속도 안정성이 뛰어나고 있다. 또한 고이형 탄성층을 마련하고 있으므로 컬러 화상 정착에 있어서도, 또한 양면 화상에 있어서도 오프셋이나 광택도의 차이를 발생시키는 등의 문제를 초래하지 않는다.
다음으로, 도 16에 의거하여 제3실시예를 설명한다.
또, 상기 제2실시예와 기본적인 구성은 동일하므로 전체 구성은 생략하고 상이한 요부만 설명한다.
본 실시예에 있어서의 정착 롤러(552)는 알루미늄이나 철 등의 금속제 축(552a)과, 이 금속축(552a)의 표면에 피복된 열 전도성이 좋은 경질 탄성층으로서의 솔리드 실리콘 고무로 이루어지는 탄성층(552b)을 구비하고 있고, 또한 내부에 제2 열원으로서의 할로겐 히터(554)를 구비하고 있다.
상기 제2실시예에 있어서의 정착 롤러(506)는 실리콘 발포제로 이루어지는 두꺼운 탄성층(506b)을 구비하고 있고, 이 탄성층(506b)의 열전도성이 낮음으로써 정착 벨트(504)의 열이 정착 롤러(506)에 의해 필요 이상으로 빼앗김에 인한 정착 불량을 회피할 수 있는 것이다. 그러나, 이 구성에 의하면, 탄성층(506b)이 그 재질 특성때문에 시간이 경과함에 따라 열화한 경우, 구동시에 롤러의 덜컹거림을 초래하여 정착 불량을 일으킨다는 우려가 있다.
본 제3실시예는 이 우려를 해소하는 것을 목적으로 한 것으로, 상기 시간이 경과함에 따라 열화하는 우려를 솔리드 실리콘 고무의 경질성에 의해 해소하고, 동시에 열 전도성이 좋음으로써 정착 롤러(552)에서 열이 흡수되는 것을 할로겐 히터(554)의 가열에 의해 온도 평형시킴으로써 해소하는 것이다. 따라서 할로겐 히터(554)는 정착 롤러(552)에 의해 필요 이상으로 열이 빼앗기지 않고 동시에 벨트 정착 방식의 이점인 오프셋 현상을 발생시키지 않는 냉각 공정을 얻을 수 있도록 그 온도가 도시하지 않은 제어 수단에 의해 제어된다.
다음으로, 도 17 및 도 18에 의거하여 제4실시예를 설명한다. 또, 제2 실시예와 기본적 구성은 동일하므로 전체 구성은 생략하고 상이한 요부만 설명한다.
본 실시예에서는 가압 스프링(534)에 의해 정착 롤러(506)가 받침 롤러(502)로 가하는 압력을 해제하는 가압 해제 수단으로서의 솔레노이드(556)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
화상 형성 장치가 정지할 때에도 항상 가압된 상태가 유지되면, 정지 시간(사용하지 않는 시간)의 정도에 의해서는 정착 롤러(506)의 탄성층(506)이 영구적 변형을 일으켜 정착 불량의 원인으로 될 우려가 있다.
본 제4실시예는 이 우려를 해소하는 것을 목적으로 하는 것으로, 정착 장치(500) 또는 화상 형성 장치가 사용되지 않을 때에는 가압을 해제하는 것이다.
브래킷(536)의 가압 스프링(534) 일단이 걸리는 걸림 돌기(536b)는 길게 연장되어 있고, 그 연장 부분에 솔레노이드(556)의 가동 로드(rod)(556a)가 맞대이도록 되어 있다.
솔레노이드(556)는 정착 장치(500) 또는 화상 형성 장치의 메인 스위치(558)에 도시하지 않은 제어 수단을 통하여 전기적으로 접속되어 있고, 메인 스위치(558)가 온(ON)되면, 도 17에 나타낸 바와 같이, 가동 로드(556a)가 퇴피한다. 이 경우 가동 로드(556a)의 퇴피 위치는 스토퍼(544)의 기능에 영향을 주지 않도록 설정되어 있다.
복사 작업 종료시 등에 메인 스위치(558)가 오프(OFF)되면, 가동 로드(556a)가 돌출함으로써 도 18에 나타낸 바와 같이 가압 스프링(534)이 부여하는 힘에 저항하여 가압 스프링(534)을 받침 롤러(502)로부터 분리한다. 이 경우의 가압 해제는 반드시 정착 롤러(506)를 받침 롤러(502)로부터 완전히 분리하는 취지가 아니고, 정착 롤러(506)의 탄성층(506b)에 영구적 일그러짐이 생기지 않는 정도로 분리한다는 취지이다.
솔레노이드(556)의 사용 형태는 메인 스위치(558)가 오프했을 때에 그 가동 로드(556a)가 퇴피하여 가압을 해제하도록 하여도 좋다.
이 가압 해제는 편심 롤러 등을 조작자가 수동으로 조작하여 행하도록 하여도 좋지만, 상기와 같이 메인 스위치(558)에 연동하는 구성으로 하면, 해제 조작이 불필요할 뿐만 아니라 조작자가 해제 조작을 잊어버리는 일도 없다.
다음으로, 도 19에 의거하여 제5실시예를 설명한다. 또, 제2실시예와 기본적인 구성은 동일하므로 전체 구성은 생략하고 상이한 요부만 설명한다.
본 실시예에서는 받침 롤러(502)에 이형재를 도포하는 이형재 도포 수단으로서의 기름 도포 롤러(560)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
정착 닙부(N)는 보조 롤러(508)에 의해 감긴 것도 포함한 넓은 폭으로 되어 있으므로 받침 롤러(502)의 곡면에 의해 용지(P)에 들어붙는 작용이 크고, 특히 양면 화상 형성인 경우, 정착 후에 용지가 받침 롤러(502)로부터 분리되지 않아 배출 불량을 초래하는 우려가 있다.
본 제5실시예는 이 우려를 해소하는 것을 목적으로 하는 것으로, 받침 롤러(502)의 이형성을 향상시키는 것이다.
기름 도포 롤러(560)는 도시하지 않은 접리 기구에 의해 받침 롤러(502)에 대하여 접리 자유롭게 설치되어 있다. 접리 기구는 도시하지 않은 제어 수단에 의해 제어되고, 양면에 화상을 형성할 경우에는 기름 도포 롤러(560)는 받침 롤러(502)에 맞붙어 이형재를 도포한다. 일면에 화상을 형성할 경우에는 기름 도포 롤러(560)는 받침 롤러(502)로부터 떨어진다.
다음으로, 도 20에 의거하여 제6실시예를 설명한다.
본 실시예에 있어서의 정착 장치(562)는 열 롤러 정착 방식이고, 위치 고정된 받침 롤러(564)와, 이 받침 롤러(564)에 가압되어 이 받침 롤러 사이에 정착 닙부를 형성하는 정착 롤러(566)와, 정착 롤러(566)의 내부에 마련되어 화상을 담지한 기록재로서의 용지(P)를 가열하기 위한 열원으로서의 할로겐 히터(568)와, 받침 롤러(564)를 구동시키는 구동원으로서의 모터(570)를 구비하고 있다.
제2 실시예와 마찬가지로, 종동 롤러로서의 정착 롤러(566)는 알루미늄이나 철 등의 금속제 축(566a)과, 이 금속축(566a)의 표면에 피복된 실리콘 발포제로 이루어지는 두꺼운 탄성층(566b)을 구비하고 있다.
받침 롤러(564)는 정착 롤러(566)에 비하여 변형하기 어려운 경질 구조를 구비하고있다. 즉, 도 11에 나타낸 것과 마찬가지로, 강성을 구비하는 두께 1mm인 중공 철재 금속축(564a)의 표면에 200㎛ 이하의 두께로 고이형 탄성층을 피복한 구성으로 되어 있다. 본 실시예에서는 고이형 탄성층의 두께를 70㎛로 하고, 그 재료로서 고이형 실리콘 고무를 사용하고 있다.
받침 롤러(564)에 대한 정착 롤러(566)의 가압 구성이나 받침 롤러(564)의 구동 구성 등은 최초의 실시예와 마찬가지로 할 수 있다. 스토퍼(544) 등을 마련하는 구성에 있어서도 마찬가지이다.
용지 P는 안내판(572)에 의해 안내되어 받침 롤러(564)의 표면에 안내되며 화상면이 일면일 때는 그 화상면이 정착 롤러(566)와 접촉하도록 정착 닙부(N)로 진입한다.
이 때문에, 일면이 컬러 화상인 경우에도, 광택성 등을 손상주지 않고 정착할 수 있다.
본 실시예에 있어서도 용지(P)를 정착 닙부(N)로 안내하는 받침 롤러(564)는 위치가 고정되어 있으므로 도 22에 나타낸 진입 각도의 변화에 의한 종이 걸림 등의 문제는 생기지 않는다. 또한 정착 닙부(N)도 일본 특허 공개 공보 평 11-24486호에 기재한 구성에 있어서의 문제인 구동 토크에 의한 영향을 받지 않는다.
이 때문에 정착 이송에 있어서의 목표 선속도의 재현성 및 시간이 경과함에 따른 선속도 안정성이 뛰어나 정착성도 손상받지 않는다.
본 제6실시예에 있어서의 정착 장치(562)도 제2실시예에 있어서의 벨트 정착 방식의 정착 장치(500)와 마찬가지로 컬러 복사기 등의 화상 형성 장치에 마련할 수 있다.
상기 벨트 정착 방식의 실시예에서는 구동원에 의해 받침 롤러(502)를 회전 구동시키고, 정착 롤러(506)를 마찰에 의해 종동 회전시키는 방식으로 했지만, 제7실시예로서 도 21에 나타낸 바와 같이, 정착 롤러(506)의 회전축에 받침 롤러(502)의 구동 기어(532)와 맞물리는 기어(533)를 마련하며, 구동 기어(532)에 구동원으로서의 모터(535) 회전력을 전달하는 전달 기어(537)를 맞물리게 하여 받침 롤러(502)와 정착 롤러(506) 양쪽을 구동시키는 구동 방식으로 하여도 좋다.
단, 이 양 구동 방식에 있어서는 정착 롤러(506)와 받침 롤러(502)의 롤러 직경을 거의 동일하게 할 필요가 있다. 이 경우, 전달 기어(537)를 정착 롤러(506)의 기어(533)에 맞물리게 하여도 좋다. 이 양 구동 방식은 도 20에 나타낸 열 롤러 정착 방식에 있어서도 마찬가지로 실시할 수 있다.
청구항 1 또한 37에 기재한 발명에 의하면, 정착 롤러와, 정착용 열원을 구비하는 가열 롤러와, 이 정착 롤러와 가열 롤러 사이에 씌워진 엔드리스형 정착 벨트와, 이 정착 벨트를 통하여 상기 정착 롤러에 압접되는 가압 롤러와, 화상을 담지한 기록재의 진입 측에 있어서 상기 정착 벨트의 내측에 접촉하여 마련되어 이 정착 벨트를 상기 가압 롤러에 감는 보조 롤러를 구비하며, 상기 보조 롤러에 의해 감겨진 상기 정착 벨트와 상기 가압 롤러와의 사이에 형성되는 제1정착 공정부와, 상기 정착 롤러에 대한 상기 가압 롤러의 압접에 의해 이 가압 롤러와 상기 정착 벨트의 사이에 형성되는 제2정착 공정부를 구비하는 정착 장치에 있어서, 제1정착 공정부의 정착압을 조정할 수 있는 구성으로 하였으므로 제1 정착 공정부에 있어서의 기록재의 상황에 따라 주름을 발생시키지 않는 최적한 정착압을 설정할 수 있다.
청구항 2 또한 21에 기재한 발명에 의하면, 위치 고정된 받침 롤러에 탄성층을 구비하는 정착 롤러를 가압하여 정착 닙부를 형성하고, 기록재의 일면에 화상이 형성될 때, 그 화상면이 정착 롤러와 접촉하도록 정착 닙부로 기록재를 진입시키는 구성으로 하므로 컬러 화상의 경우에도 광택성 등을 저해하지 않고 양호하게 정착할 수 있다.
청구항 3 또는 22에 기재한 발명에 의하면, 받침 롤러가 정착 롤러에 비하여 변형하기 어려운 경질 구조를 구비하고, 기록재는 그 선단이 받침 롤러의 표면에 안내되어 정착 닙부로 진입하는 구성으로 하였으므로 정착 닙부로 진입재가 진입하는 각도를 시간이 경과함에 따라서도 일정하게 할 수 있고, 정착 닙부에서의 종이 걸림 발생 등을 억제할 수 있다.
청구항 4 또는 23에 기재한 발명에 의하면, 받침 롤러를 강성을 구비하는 금속축의 표면에 고이형 탄성층을 피복하는 경질 구조로 하였으므로 높은 외형 정밀도를 얻을 수 있고, 또한 시간이 경과해도 외형은 변화하지 않기 때문에 기록재의 이송에 있어서 목표 선속도의 재현성을 얻을 수 있음과 동시에 시간이 경과함에 따라서도 선속도 안정성을 얻을 수 있다.
청구항 5 또는 24에 기재한 발명에 의하면, 받침 롤러를 회전 구동하여 정착 롤러를 종동 회전시키는 구성으로 하였으므로 정착 닙부가 구동 토크의 영향을 받지 않고 기록재의 이송에 있어서 목표 선속도의 재현성을 얻을 수 있음과 동시에 시간이경과함에 따라서도 선속도 안정성을 얻을 수 있다.
청구항 6 또는 25에 기재한 발명에 의하면, 가압 수단이 부여하는 힘에 의해 정착 롤러를 받침 롤러로 가압하는 구성으로 하였으므로 간단한 조작으로 가압을 얻을 수 있다.
청구항 7 또는 26에 기재한 발명에 의하면, 정착 롤러가 받침 롤러측으로 가압 이동됨을 소정 위치에서 규제하는 스토퍼를 마련하는 구성으로 하였으므로 가압력을 간단하고도 정확하게 조정할 수 있고 최적한 정착압을 얻을 수 있다.
청구항 8 또는 27에 기재한 발명에 의하면, 위치 고정된 경질 구조의 받침 롤러에 탄성층을 구비하는 정착 롤러와 정착 벨트를 가압하여 정착 닙부를 형성하고, 받침 롤러를 구동 롤러로 하며, 기록재의 일면에 화상이 형성될 때, 그 화상면이 정착 벨트와 접촉하도록 정착 닙부로 기록재를 진입시키는 구성으로 하였으므로 컬러 화상의 경우에도 광택성 등을 저해하지 않고 양호한 정착을 행할 수 있다. 또한 기록재의 이송에 있어서 목표 선속도의 재현성을 얻을 수 있음과 동시에 시간이 경과함에 따라서도 선속도 안정성을 얻을 수 있다.
청구항 9 또는 28에 기재한 발명에 의하면, 열 전도성이 좋은 경질 탄성층을 구비하는 정착 롤러를 받침 롤러로 가압하고, 정착 롤러는 제2 열원을 구비하는 구성으로 하였으므로 정착 롤러에서의 열 낭비를 회피하면서 정착 롤러의 탄성층이 시간이 경과함에 따른 변형에 의해 구동시, 롤러 덜컹거림 등 문제를 해소할 수 있다.
청구항 10 또는 29에 기재한 발명에 의하면, 받침 롤러를 강성을 구비하는 금속 축 표면에 고이형 탄성층을 피복하는 경질 구조로 하였으므로 높은 외형 정밀도를 얻을 수 있고, 또한 시간이 경과해도 외형은 변화하지 않기 때문에 기록재의 이송에 있어서 목표 선속도의 재현성을 얻을 수 있음과 동시에 시간이 경과함에 따라서도 선속도 안정성을 얻을 수 있다.
청구항 11 또는 30에 기재한 발명에 의하면, 정착 롤러 이외의 하나의 벨트 내측 지지 롤러 회전축을 지지점으로 하여 정착 벨트 유닛을 회전시켜 가압을 행하는 구성으로 하였으므로 기록재의 이송에 있어서 목표 선속도의 재현성을 얻을 수 있음과 동시에 시간이 경과함에 따라서도 선속도 안정성을 얻을 수 있다.
청구항 12 또는 31에 기재한 발명에 의하면, 열원을 구비하는 벨트 내측 지지 롤러와 회전 지지점으로 되는 벨트 내측 지지 롤러에 놓여진 정착 벨트의 직선 부분과 정착 닙부의 입구에 있어서의 받침 롤러 접선이 이루는 각θ이 15°내지 70°인 구성으로 하였으므로 화상 문질러짐을 억제할 수 있음과 동시에 회전 지지점으로 되는 벨트 내측 지지 롤러가 존재함에 의한 열 낭비를 적게 할 수 있다.
청구항 13 또는 32에 기재한 발명에 의하면, 정착 벨트에 이형재를 도포하는 이형재 도포 수단을 구비하고, 이형재 도포 수단이 정착 벨트 유닛과 일체화되어 있는 구성으로 하였으므로 정착 벨트로부터 떨어지는 기록재 이형성을 향상시킬 수 있음과 동시에 가압 작업에 따르는 정착 벨트에 대한 이형재 도포 수단의 조정을 행할 필요가 없게 할 수 있다.
청구항 14 또는 33에 기재한 발명에 의하면, 가압 수단이 부여하는 힘에 의해 가압이 행해지는 구성으로 하였으므로 간단한 조작으로 가압을 얻을 수 있다.
청구항 15 또는 34에 기재한 발명에 의하면, 정착 벨트 및 정착 롤러가 받침 롤러측으로 가압되어 이동함을 소정 위치에서 규제하는 스토퍼를 구비하는 구성으로 하였으므로 가압력을 간단하고도 정확하게 조정할 수 있고 최적한 정착압을 얻을 수 있다.
청구항 16 또는 35에 기재한 발명에 의하면, 가압 해제 수단을 구비하는 구성으로 하였으므로 장치를 사용하지 않는 경우에 있어서의 정착 롤러의 시간이 경과함에 따른 변형을 방지할 수 있어 양호한 정착성을 장기간에 걸쳐 얻을 수 있다.
청구항 17 또는 36에 기재한 발명에 의하면, 받침 롤러에 이형재를 도포하는 이형재 도포 수단을 마련하는 구성으로 하였으므로 기록재가 받침 롤러에 감겨서 분리되지 않는 것을 방지할 수 있다.
청구항 18에 기재한 발명에 의하면, 변형하기 어려운 경질 구조를 구비하는 위치 고정된 받침 롤러에 탄성층을 구비하는 정착 롤러를 가압하여 정착 닙부를 형성하고, 받침 롤러를 회전 구동함과 동시에 정착 롤러를 종동 회전시키며, 기록재의 일면에 화상이 형성될 때, 그 화상면이 상기 정착 롤러와 접촉하도록 정착 닙부로 기록재를 진입시켜서 열과 압력에 의해 정착을 행하도록 하였으므로 기록재의 이송에 있어서 목표 선속도의 재현성을 얻을 수 있음과 동시에 시간이 경과함에 따라서도 선속도 안정성을 얻을 수 있다.
청구항 19에 기재한 발명에 의하면, 변형하기 어려운 경질 구조를 구비한 위치 고정된 받침 롤러에 탄성층을 구비하는 정착 롤러와 이 정착 롤러에 감긴 정착 벨트를 가압하여 정착 닙부를 형성하고, 이 받침 롤러를 회전 구동함과 동시에 상기 정착 롤러를 종동 회전시키며, 기록재의 일면에 화상이 형성될 때, 그 화상면이 상기정착 벨트와 접촉하도록 상기 정착 닙부로 상기 기록재를 진입시켜서 열과 압력에 의해 정착을 행하도록 하였으므로 기록재의 이송에 있어서 목표 선속도의 재현성을 얻을 수 있음과 동시에 시간이 경과함에 따라서도 선속도 안정성을 얻을 수 있다.
청구항 20에 기재한 발명에 의하면, 정착 롤러 이외의 하나의 벨트 내측 지지 롤러 회전축을 지지점으로 하여 정착 벨트 유닛을 회전시켜서 가압을 행하도록 하였으므로 기록재의 이송에 있어서 목표 선속도의 재현성을 얻을 수 있음과 동시에 시간이 경과함에 따라서도 선속도 안정성을 얻을 수 있다.

Claims (37)

  1. 정착 롤러와, 정착용 열원을 구비하는 가열 롤러와, 이 정착 롤러와 가열 롤러 사이에 씌워진 엔드리스형 정착 벨트와, 이 정착 벨트를 통하여 상기 정착 롤러에 압접되는 가압 롤러와, 화상을 담지한 기록재의 진입 측에 있어서 상기 정착 벨트의 내측에 접촉하여 마련되어 이 정착 벨트를 상기 가압 롤러에 둘러 감는 보조 롤러를 구비하며, 상기 보조 롤러에 의해 감겨진 상기 정착 벨트와 상기 가압 롤러의 사이에 형성되는 제1정착 공정부와, 상기 정착 롤러에 대한 상기 가압 롤러의 압접에 의해 이 가압 롤러와 상기 정착 벨트의 사이에 형성되는 제2정착 공정부를 구비하는 정착 장치에 있어서,
    상기 가열 롤러를 상기 제2정착 공정부로부터 상기 기록재가 배출되는 방향과 거의 역방향으로 누르는 가열 롤러 힘 부여 부재를 구비하고, 상기 제1정착 공정부의 정착압이 이 가열 롤러 힘 부여 부재가 부여하는 힘을 조정함으로써 조정되는 것을 특징으로 하는 정착 장치.
  2. 정착 롤러와 상기 정착 롤러에 의해서 가압되는 받침 롤러의 사이에 정착 닙부를 형성하는 정착장치에 있어서,
    상기 받침 롤러는 위치가 고정되고, 상기 정착 롤러는 탄성층을 구비하며, 화상을 담지한 기록재를 가열하기 위한 열원과, 상기 정착 롤러와 상기 받침 롤러 중 적어도 하나를 회전 구동시키는 구동원을 구비하며, 상기 기록재의 일면에 화상이 형성될 때, 그 화상면이 상기 정착 롤러와 접촉하도록 상기 정착 닙부로 상기 기록재를 진입시키는 것을 특징으로 하는 정착 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 받침 롤러가 강성을 구비하는 금속축과 이 금속축의 표면에 피복된 고이형 탄성층을 구비하여 상기 정착 롤러에 비하여 변형하기 어려운 경질(硬質) 구조를 구비하고, 상기 기록재는 그 선단이 상기 받침 롤러의 표면에 안내되어 상기 정착 닙부로 진입하는 것을 특징으로 하는 정착 장치.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 받침 롤러가 상기 구동원에 의해 회전 구동되고, 상기 정착 롤러는 종동 회전하는 것을 특징으로 하는 정착 장치.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 정착 롤러는 상기 받침 롤러를 향하여 힘을 부여하는 가압 수단을 구비하고, 이 가압 수단이 부여하는 힘에 의해 상기 가압이 행해지는 것을 특징으로 하는 정착 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가압 수단에 의해 상기 정착 롤러가 상기 받침 롤러측으로 가압되어 이동함을 소정 위치에서 규제하는 스토퍼를 구비한 것을 특징으로 하는 정착 장치.
  8. 정착 롤러와, 정착용 열원을 구비하는 가열 롤러와, 이 정착 롤러와 가열 롤러 사이에 씌워진 엔드리스형 정착 벨트를 구비하며, 상기 정착 벨트와 상기 받침 롤러와의 사이에 정착 닙부를 형성하는 정착장치에 있어서,
    상기 받침 롤러는 그 위치가 고정되고, 상기 정착 롤러는 탄성층을 구비하며 상기 받침 롤러에 가압되고, 상기 정착 벨트를 가열하는 열원과, 상기 받침 롤러를 회전 구동시키는 구동원을 구비하며, 상기 받침 롤러는 강성을 구비하는 금속축과 이 금속축의 표면에 피복된 고이형 탄성층을 구비하여 상기 정착 롤러에 비하여 변형하기 어려운 경질 구조를 갖추며 기록재의 일면에 화상이 형성될 때, 그 화상면이 상기 정착 롤러와 접촉하도록 상기 정착 닙부로 상기 기록재를 진입시키는 것을 특징으로 하는 정착 장치.
  9. 정착 롤러와, 정착용 열원을 구비하는 가열 롤러와, 이 정착 롤러와 가열 롤러 사이에 씌워진 엔드리스형 정착 벨트를 구비하며, 상기 정착 벨트와 상기 받침 롤러와의 사이에 정착 닙부를 형성하는 정착장치에 있어서,
    상기 받침 롤러는 그 위치가 고정되고, 상기 정착 롤러는 열 전도성이 좋은 경질 탄성층을 구비하며 상기 받침 롤러에 가압되고, 상기 정착 벨트를 가열하는 열원과, 상기 받침 롤러를 회전 구동시키는 구동원을 구비하며, 상기 받침 롤러는 강성을 구비하는 금속축과 이 금속축의 표면에 피복된 고이형 탄성층을 구비하여 상기 정착 롤러에 비하여 변형하기 어려운 경질 구조를 갖추고, 상기 정착 롤러는 제2 열원을 구비하여, 기록재의 일면에 화상이 형성될 때, 그 화상면이 상기 정착 롤러와 접촉하도록 상기 정착 닙부로 상기 기록재를 진입시키는 것을 특징으로 하는 정착 장치.
  10. 삭제
  11. 제8항에 있어서,
    상기 정착 벨트가 상기 정착 롤러를 포함한 복수개의 벨트 내측 지지 롤러에 의해 지지되어 있음과 동시에, 이들 벨트 내측 지지 롤러 및 정착 벨트가 일체로 유닛화되며, 상기 정착 닙부보다도 기록재의 이송 방향 상류측에 위치하는 상기 정착 롤러 이외의 하나의 벨트 내측 지지 롤러의 회전축을 지지점으로 하여 상기 벨트가 정·역회전 가능하게 마련되고, 이 유닛의 회전에 의해 상기 가압을 위한 맞붙음이 행해지는 것을 특징으로 하는 정착 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 회전 지지점으로 되는 벨트 내측 지지 롤러의 나아가 기록재의 이송 방향 상류측에 위치하는 다른 벨트 내측 지지 롤러가 상기 열원을 구비하고, 이 열원을 구비하는 벨트 내측 지지 롤러와 상기 회전 지지점으로 되는 벨트 내측 지지 롤러에 놓여진 상기 정착 벨트의 직선 부분과 상기 정착 닙부의 입구에 있어서의 상기 받침 롤러의 접선이 이루는 각θ이 15° 내지 70°인 것을 특징으로 하는 정착 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 정착 벨트에 이형재를 도포하는 이형재 도포 수단을 구비하고, 이 이형재 도포 수단이 상기 유닛과 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 정착 장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 정착 벨트 및 정착 롤러를 상기 받침 롤러로 향하도록 하여 힘을 부여하는 가압 수단을 구비하고, 이 가압 수단이 부여하는 힘에 의해 상기 가압이 행해지는 것을 특징으로 하는 정착 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 가압 수단에 의해 상기 정착 벨트 및 정착 롤러가 상기 받침 롤러측으로 가압되어 이동함을 소정 위치에서 규제하는 스토퍼를 구비한 것을 특징으로 하는 정착 장치.
  16. 제2항에 있어서,
    상기 정착 롤러를 상기 받침 롤러로부터 상방향으로 이동시킴으로서 상기 정착 롤러에 의한 상기 가압을 해제할 수 있는 가압 해제 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 정착 장치.
  17. 제2항에 있어서,
    상기 받침 롤러에 이형재를 도포하는 이형재 도포 수단이 이 받침 롤러에 접리 자유롭게 마련되고, 상기 기록재의 일면에만 화상을 형성할 때는 상기 이형재 도포 수단이 상기 받침 롤러로부터 떨어지는 것을 특징으로 하는 정착 장치.
  18. 강성을 구비하는 금속축과 이 금속축의 표면에 피복된 고이형 탄성층을 구비하여 변형하기 어려운 경질 구조를 구비하는 위치 고정된 받침 롤러에 탄성층을 구비하는 정착 롤러를 가압하여 정착 닙부를 형성하고, 이 받침 롤러를 회전 구동시킴과 동시에 상기 정착 롤러를 종동 회전시키며, 기록재의 일면에 화상이 형성될 때, 그 화상면이 상기 정착 롤러와 접촉하도록 상기 정착 닙부로 상기 진입재를 진입시켜 열과 압력에 의해 정착을 행하는 것을 특징으로 하는 정착 방법.
  19. 강성을 구비하는 금속축과 이 금속축의 표면에 피복된 고이형 탄성층을 구비하여 변형하기 어려운 경질 구조를 구비하는 위치 고정된 받침 롤러에 탄성층을 구비하는 정착 롤러와 이 정착 롤러에 감겨진 정착 벨트를 가압하여 정착 닙부를 형성하고, 이 받침 롤러를 회전 구동시킴과 동시에 상기 정착 롤러를 종동 회전시키며, 기록재의 일면에 화상이 형성될 때, 그 화상면이 상기 정착 롤러와 접촉하도록 상기 정착 닙부로 상기 진입재를 진입시켜 열과 압력에 의해 정착을 행하는 것을 특징으로 하는 정착 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 정착 벨트를 상기 정착 롤러를 포함한 복수개의 벨트 내측 지지 롤러에 의해 지지함과 동시에, 이들 벨트 내측 지지 롤러 및 정착 벨트가 일체로 유닛화되며, 상기 정착 닙부보다도 상기 기록재의 이송 방향 상류측에 위치하는 상기 정착 롤러이외의 하나의 벨트 내측 지지 롤러 회전축을 지지점으로 하여 상기 벨트가 정·역회전 가능하게 마련되고, 이 유닛을 회전시켜 상기 가압을 행하는 것을 특징으로 하는 정착 방법.
  21. 화상을 담지한 기록재를 정착 장치에 통과시켜 열과 압력에 의해 정착을 행하는 화상 형성 장치에 있어서,
    상기 정착 장치가 위치 고정된 받침 롤러와, 탄성층을 구비하고 상기 받침 롤러로 가압되어 이 받침 롤러와의 사이에 정착 닙부를 형성하는 정착 롤러와, 화상을 담지한 기록재를 가열하기 위한 열원과, 상기 정착 롤러와 상기 받침 롤러 중 적어도 하나를 회전 구동시키는 구동원을 구비하며, 상기 기록재의 일면에 화상이 형성될 때, 그 화상면이 상기 정착 롤러와 접촉하도록 상기 정착 닙부로 상기 기록재를 진입시키는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 받침 롤러가 강성을 구비하는 금속축과 이 금속축의 표면에 피복된 고이형 탄성층을 구비하여 상기 정착 롤러에 비하여 변형하기 어려운 경질(硬質) 구조를 구비하고, 상기 기록재는 그 선단이 상기 받침 롤러의 표면에 안내되어 상기 정착 닙부로 진입하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  23. 삭제
  24. 제22항에 있어서,
    상기 받침 롤러가 상기 구동원에 의해 회전 구동되고, 상기 정착 롤러는 종동 회전하는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 정착 롤러를 상기 받침 롤러로 향하도록 하여 힘을 부여하는 가압 수단을 구비하고, 이 가압 수단이 부여하는 힘에 의해 상기 가압이 행해지는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 가압 수단에 의해 상기 정착 롤러가 상기 받침 롤러측으로 가압되어 이동함을 소정 위치에서 규제하는 스토퍼를 구비한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  27. 화상을 담지한 기록재를 정착 장치에 통과시켜 열과 압력에 의해 정착을 행하는 화상 형성 장치에 있어서,
    상기 정착 장치가 위치 고정된 받침 롤러와, 탄성층을 구비하는 정착 롤러와, 이 정착 롤러에 감겨서 이 정착 롤러와 함께 상기 받침 롤러로 가압되어 이 받침 롤러와의 사이에 정착 닙부를 형성하는 정착 벨트와, 상기 정착 벨트를 가열하는 열원과, 상기 받침 롤러를 회전 구동시키는 구동원을 구비하고, 상기 받침 롤러는 강성을 구비하는 금속축과 이 금속축의 표면에 피복된 고이형 탄성층을 구비하여 상기 정착 롤러에 비하여 변형하기 어려운 경질 구조를 구비하며, 기록재의 일면에 화상이 형성될 때, 그 화상면이 상기 정착 롤러와 접촉하도록 상기 정착 닙부로 상기 기록재를 진입시키는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  28. 화상을 담지한 기록재를 정착 장치에 통과시켜 열과 압력에 의해 정착을 행하는 화상 형성 장치에 있어서,
    상기 정착 장치가 위치 고정된 받침 롤러와, 열 전도성이 좋은 경질 탄성층을 구비하는 정착 롤러와, 이 정착 롤러에 감겨서 이 정착 롤러와 함께 상기 받침 롤러로 가압되어 이 받침 롤러와의 사이에 정착 닙부를 형성하는 정착 벨트와, 상기 정착 벨트를 가열하는 열원과, 상기 받침 롤러를 회전 구동시키는 구동원을 구비하고, 상기 받침 롤러는 강성을 구비하는 금속축과 이 금속축의 표면에 피복된 고이형 탄성층을 구비하여 상기 정착 롤러에 비하여 변형하기 어려운 경질 구조를 구비하고, 상기 정착 롤러는 제2 열원을 구비하며, 기록재의 일면에 화상이 형성될 때, 그 화상면이 상기 정착 롤러와 접촉하도록 상기 정착 닙부로 상기 기록재를 진입시키는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  29. 삭제
  30. 제27항에 있어서,
    상기 정착 벨트가 상기 정착 롤러를 포함한 복수개의 벨트 내측 지지 롤러에 의해 지지되어 있음과 동시에, 이들 벨트 내측 지지 롤러 및 정착 벨트가 일체로 유닛화되며, 상기 정착 닙부보다도 기록재의 이송 방향 상류측에 위치하는 상기 정착 롤러 이외의 하나의 벨트 내측 지지 롤러 회전축을 지지점으로 하여 상기 벨트가 정·역회전 가능하게 마련되고, 이 유닛의 회전에 의해 상기 가압을 위한 맞붙음이 행해지는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 회전 지지점으로 되는 벨트 내측 지지 롤러의 나아가 기록재의 이송 방향 상류측에 위치하는 다른 벨트 내측 지지 롤러가 상기 열원을 구비하고, 이 열원을 구비하는 벨트 내측 지지 롤러와 상기 회전 지지점으로 되는 벨트 내측 지지 롤러에 놓여진 상기 정착 벨트의 직선 부분과 상기 정착 닙부의 입구에 있어서의 상기 받침 롤러의 접선이 이루는 각θ이 15° 내지 70°인 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  32. 제30항에 있어서,
    상기 정착 벨트에 이형재를 도포하는 이형재 도포 수단을 구비하고, 이 이형재 도포 수단이 상기 유닛과 일체화되어 있는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  33. 제27항에 있어서,
    상기 정착 벨트 및 정착 롤러를 상기 받침 롤러를 향하도록 하여 힘을 부여하는 가압 수단을 구비하고, 이 가압 수단이 부여하는 힘에 의해 상기 가압이 행해지는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  34. 제33항에 있어서,
    상기 가압 수단에 의해 상기 정착 벨트 및 정착 롤러가 상기 받침 롤러측으로 가압되어 이동함을 소정 위치에서 규제하는 스토퍼를 구비한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  35. 제21항에 있어서,
    상기 정착 롤러를 상기 받침 롤러로부터 상방향으로 이동시킴으로서 상기 정착 롤러에 의한 상기 가압을 해제할 수 있는 가압 해제 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  36. 제21항에 있어서,
    상기 받침 롤러에 이형재를 도포하는 이형재 도포 수단이 이 받침 롤러에 접리 자유롭게 마련되고, 상기 기록재의 일면에만 화상을 형성할 때는 상기 이형재 도포 수단이 상기 받침 롤러로부터 떨어지는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
  37. 화상을 담지한 기록재를 정착 장치에 통과시켜 열과 압력에 의해 정착을 행하는 화상 형성 장치에 있어서,
    상기 정착 장치는 정착 롤러와, 정착용 열원을 구비하는 가열 롤러와, 이 정착 롤러와 가열 롤러 사이에 씌워진 엔드리스형 정착 벨트와, 이 정착 벨트를 통하여 상기 정착 롤러에 압접되는 가압 롤러와, 화상을 담지한 기록재의 진입 측에 있어서 상기 정착 벨트의 내측에 접촉하여 마련되어 이 정착 벨트를 상기 가압 롤러에 둘러 감는 보조 롤러를 구비하며, 상기 보조 롤러에 의해 감겨진 상기 정착 벨트와 상기 가압 롤러의 사이에 형성되는 제1정착 공정부와, 상기 정착 롤러에 대한 상기 가압 롤러의 압접에 의해 이 가압 롤러와 상기 정착 벨트의 사이에 형성되는 제2정착 공정부를 구비하고, 상기 가열 롤러를 상기 제2정착 공정부로부터 상기 기록재가 배출되는 방향과 거의 역방향으로 누르는 가열 롤러 힘 부여 부재를 구비하며, 상기 제1정착 공정부의 정착압이 이 가열 롤러 힘 부여 부재가 부여하는 힘을 조정함으로써 조정되는 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
KR10-2000-0071500A 1999-12-02 2000-11-29 정착장치, 정착방법 및 그 정착장치를 이용한 화상 형성장치 KR100386097B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP11-343340 1999-12-02
JP34334099A JP2001159856A (ja) 1999-12-02 1999-12-02 画像形成装置
JP2000078330A JP2001265139A (ja) 2000-03-21 2000-03-21 定着装置
JP2000-078330 2000-03-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010061985A KR20010061985A (ko) 2001-07-07
KR100386097B1 true KR100386097B1 (ko) 2003-06-02

Family

ID=26577497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR10-2000-0071500A KR100386097B1 (ko) 1999-12-02 2000-11-29 정착장치, 정착방법 및 그 정착장치를 이용한 화상 형성장치

Country Status (3)

Country Link
US (2) US6577840B2 (ko)
KR (1) KR100386097B1 (ko)
CN (1) CN1218226C (ko)

Families Citing this family (55)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001134126A (ja) * 1999-11-05 2001-05-18 Ricoh Co Ltd 定着ローラ及びその製造方法
DE10085449T1 (de) * 2000-03-15 2003-01-30 Fujitsu Ltd Fixiervorrichtung
EP1739499B1 (en) * 2000-09-27 2011-11-02 Ricoh Company, Ltd. Apparatuses for color image formation, tandem color image formation and image formation
JP3957968B2 (ja) 2000-11-24 2007-08-15 株式会社リコー 定着装置及びこれを有する画像形成装置
US6795676B2 (en) * 2001-06-01 2004-09-21 Ricoh Company, Ltd Sheet wrapping avoidable fixing apparatus and image forming apparatus
US6795678B2 (en) * 2001-11-29 2004-09-21 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus for fixing a toner image on a sheet or recording medium by use of a belt member
JP4125031B2 (ja) 2002-04-11 2008-07-23 株式会社リコー 定着装置及びその定着装置を有する画像形成装置
US6868251B2 (en) * 2002-08-29 2005-03-15 Xerox Corporation Compact belt fuser apparatus with floating idler roller supported by belt and biased tension roller
JP4390098B2 (ja) * 2002-10-28 2009-12-24 シンジーテック株式会社 定着装置
CN1320413C (zh) * 2002-11-20 2007-06-06 精工爱普生株式会社 定影装置及图像形成装置
US7378213B2 (en) * 2002-12-10 2008-05-27 Ricoh Company, Ltd. Image forming process and image forming apparatus
JP2004280083A (ja) * 2003-02-27 2004-10-07 Canon Inc 像加熱装置
JP4123992B2 (ja) * 2003-03-14 2008-07-23 ブラザー工業株式会社 熱定着装置および画像形成装置
JP4090375B2 (ja) * 2003-03-24 2008-05-28 株式会社沖データ 定着装置及び画像形成装置
US6801745B1 (en) * 2003-03-27 2004-10-05 Lexmark International, Inc. Fuser for an electrophotographic printer and method of using same
KR100560715B1 (ko) * 2003-12-16 2006-03-16 삼성전자주식회사 습식화상형성장치용 화상정착장치
KR20050080575A (ko) * 2004-02-10 2005-08-17 삼성전자주식회사 전자사진방식 화상형성장치의 정착장치
JP2005352118A (ja) * 2004-06-10 2005-12-22 Ricoh Co Ltd 画像形成装置及び画像形成方法
JP4291744B2 (ja) * 2004-06-14 2009-07-08 株式会社リコー 定着装置および画像形成装置
JP2006058583A (ja) * 2004-08-19 2006-03-02 Fuji Photo Film Co Ltd 画像記録方法及び画像記録装置
JP2006071921A (ja) * 2004-09-01 2006-03-16 Ricoh Co Ltd 定着装置および画像形成装置
JP4630652B2 (ja) * 2004-12-10 2011-02-09 キヤノン株式会社 定着装置及び画像形成装置
JP2006323294A (ja) * 2005-05-20 2006-11-30 Ricoh Co Ltd 定着装置のクリーニング装置及びこれを備えた画像形成装置
KR100719108B1 (ko) * 2005-11-14 2007-05-17 삼성전자주식회사 정착장치
EP1785781B1 (en) * 2005-11-14 2018-11-28 HP Printing Korea Co., Ltd. Image fixing apparatus
JP4839170B2 (ja) * 2006-09-28 2011-12-21 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
KR101314233B1 (ko) 2006-11-07 2013-10-04 삼성전자주식회사 정착유니트 및 이를 채용한 화상형성장치
JP2008261953A (ja) * 2007-04-10 2008-10-30 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
KR101145216B1 (ko) * 2007-05-21 2012-05-25 삼성전자주식회사 정착유니트 및 이를 채용한 화상형성장치
JP5332310B2 (ja) * 2007-06-25 2013-11-06 株式会社リコー シート分離部材、定着装置および画像形成装置
JP4903641B2 (ja) * 2007-07-10 2012-03-28 株式会社リコー 定着装置
EP2075645B1 (en) 2007-12-26 2014-11-05 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus, and method of controlling warming-up time of image forming apparatus
CN101482726B (zh) * 2008-01-12 2010-10-13 旭丽电子(广州)有限公司 定影装置
US8107856B2 (en) * 2008-03-10 2012-01-31 Fuji Xerox Co., Ltd. Fixing device and image forming apparatus including the same
JP5424079B2 (ja) * 2008-08-21 2014-02-26 株式会社リコー 定着装置、及び、画像形成装置
JP5233588B2 (ja) * 2008-10-27 2013-07-10 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP5254059B2 (ja) * 2009-01-23 2013-08-07 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 定着装置及びこれを備えた画像形成装置
JP5223697B2 (ja) * 2009-01-27 2013-06-26 株式会社リコー ベルト駆動装置、定着装置及び画像形成装置
US8358959B2 (en) * 2009-03-05 2013-01-22 Ricoh Company, Ltd. Fixing device and image forming apparatus incorporating same
JP5347726B2 (ja) * 2009-06-02 2013-11-20 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP5369907B2 (ja) * 2009-06-03 2013-12-18 株式会社リコー ベルト定着装置およびこれを有する画像形成装置
JP5640407B2 (ja) * 2010-03-12 2014-12-17 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP2011191572A (ja) 2010-03-15 2011-09-29 Ricoh Co Ltd 定着装置及び画像形成装置
JP5760530B2 (ja) 2010-03-17 2015-08-12 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
US8538285B2 (en) 2010-04-28 2013-09-17 Eastman Kodak Company Printer and fusing system
US8611774B2 (en) 2010-04-28 2013-12-17 Eastman Kodak Company Printing and fusing toner extended toner piles
US8666270B2 (en) 2010-06-21 2014-03-04 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus
JP5216814B2 (ja) * 2010-06-29 2013-06-19 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 定着ユニット及び定着ユニットが組み込まれた画像形成装置
JP5728847B2 (ja) * 2010-08-09 2015-06-03 富士ゼロックス株式会社 駆動機構、定着装置、及び画像形成装置
JP5549514B2 (ja) 2010-10-04 2014-07-16 株式会社リコー 定着装置及び画像形成装置
JP5750941B2 (ja) 2011-03-04 2015-07-22 株式会社リコー 定着装置および画像形成装置
JP2012185282A (ja) 2011-03-04 2012-09-27 Ricoh Co Ltd 定着装置および画像形成装置
JP2014102322A (ja) * 2012-11-19 2014-06-05 Toshiba Corp 定着装置及び画像形成装置
JP6481958B2 (ja) * 2014-10-02 2019-03-13 株式会社リコー ベルト装置、定着装置及び画像形成装置
US20180198936A1 (en) * 2017-01-06 2018-07-12 Ricoh Company, Ltd. Curl-correcting device and image forming apparatus incorporating same

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR890012202A (ko) * 1988-01-15 1989-08-25 우석형 열 롤러 정착장치
JPH0643774A (ja) * 1992-07-23 1994-02-18 Minolta Camera Co Ltd 熱ローラ定着装置
JPH1184924A (ja) * 1997-09-01 1999-03-30 Seiko Epson Corp 定着装置
JPH11265127A (ja) * 1998-03-18 1999-09-28 Minolta Co Ltd ベルト型加熱定着装置

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5250996A (en) * 1990-04-12 1993-10-05 Fuji Xerox Co., Ltd. Method for fixing full color toner images
JPH04362984A (ja) 1990-10-19 1992-12-15 Ricoh Co Ltd 定着装置
JPH04273279A (ja) 1991-02-28 1992-09-29 Konica Corp 定着方法及び装置
JP2813297B2 (ja) 1993-03-10 1998-10-22 日東工業株式会社 電子写真装置用定着装置
JPH06317998A (ja) 1993-03-24 1994-11-15 Canon Inc 定着装置
JPH08137306A (ja) 1994-11-10 1996-05-31 Minolta Co Ltd 電磁誘導加熱式定着装置
JPH0990787A (ja) 1995-09-20 1997-04-04 Hitachi Ltd ベルト定着装置及びそれを用いた電子写真装置、並びにベルト定着装置の定着方法
JPH09160405A (ja) 1995-12-13 1997-06-20 Minolta Co Ltd 定着装置
JPH09218601A (ja) 1996-02-14 1997-08-19 Minolta Co Ltd ベルト定着装置
JPH10307496A (ja) * 1996-10-04 1998-11-17 Ricoh Co Ltd ベルト定着装置
US6226488B1 (en) * 1997-05-07 2001-05-01 Canon Kabushiki Kaisha Fixing apparatus for controlling distance between heating means and guide member
JPH10307493A (ja) 1997-05-08 1998-11-17 Matsushita Electric Ind Co Ltd ベルトニップ式定着装置
JPH1124486A (ja) 1997-06-27 1999-01-29 Nitto Kogyo Co Ltd 定着装置
US5890047A (en) * 1998-01-08 1999-03-30 Xerox Corporation Externally heated NFFR fuser
JPH11202666A (ja) * 1998-01-13 1999-07-30 Minolta Co Ltd 定着装置
JPH11231699A (ja) 1998-02-16 1999-08-27 Kin Yosha Kk ベルト式定着装置
JPH11282293A (ja) 1998-03-27 1999-10-15 Ricoh Co Ltd ベルト定着装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR890012202A (ko) * 1988-01-15 1989-08-25 우석형 열 롤러 정착장치
JPH0643774A (ja) * 1992-07-23 1994-02-18 Minolta Camera Co Ltd 熱ローラ定着装置
JPH1184924A (ja) * 1997-09-01 1999-03-30 Seiko Epson Corp 定着装置
JPH11265127A (ja) * 1998-03-18 1999-09-28 Minolta Co Ltd ベルト型加熱定着装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20010061985A (ko) 2001-07-07
US6577840B2 (en) 2003-06-10
US6865363B2 (en) 2005-03-08
US20030053830A1 (en) 2003-03-20
US20010003562A1 (en) 2001-06-14
CN1218226C (zh) 2005-09-07
CN1298128A (zh) 2001-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100386097B1 (ko) 정착장치, 정착방법 및 그 정착장치를 이용한 화상 형성장치
US8364052B2 (en) Fixing device and image forming apparatus incorporating same
US9501011B2 (en) Fixing device and image forming apparatus including same
JP4298542B2 (ja) 像加熱装置
CN100487603C (zh) 定影装置和图像形成装置
US6795678B2 (en) Image forming apparatus for fixing a toner image on a sheet or recording medium by use of a belt member
US7177579B2 (en) Image heating apparatus
US7457576B2 (en) Image heating apparatus
US7398045B2 (en) Fixing unit and image forming apparatus
US20110142496A1 (en) Fixing apparatus
KR100738542B1 (ko) 가압부재를 갖는 정착장치 및 이를 포함한 화상형성기기
US20040223795A1 (en) Image heating apparatus and image forming apparatus
US20060067753A1 (en) Image forming apparatus
JPH11219051A (ja) 定着ベルトおよびその製造方法
KR100702987B1 (ko) 정착장치 및 이를 이용한 화상형성장치
US20080038031A1 (en) Image forming apparatus
JP2001159856A (ja) 画像形成装置
US5950060A (en) Fixing device
JP3711717B2 (ja) 定着装置
JPH11272100A (ja) 定着装置
JP2003195669A (ja) 定着装置および画像形成装置
JP7551338B2 (ja) 画像形成装置
JP2004093842A (ja) 加熱装置および画像形成装置
JP2009122701A (ja) 像加熱装置
JP2003295656A (ja) 定着装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130510

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140508

Year of fee payment: 12

LAPS Lapse due to unpaid annual fee