JP2000242124A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】各種サイズや厚さの記録シートを挿通させても
トナー像が定着された記録シートに皺や像伸び等の画質
欠陥が発生するのを防止可能であり、以て良好な品質の
定着画像を得ることが可能な定着装置を提供する。 【解決手段】一対の定着ロール１，２で記録シート６上
に転写されたトナー像を該記録シート６に固定する定着
装置Ｆであって、上記記録シート６の面方向の変位を調
整すべく上記定着ロール１，２のアライメントを調整す
る第１のアライメント調整手段２０と、上記記録シート
６の幅方向に沿った該記録シート６の捩れを調整すべく
上記定着ロール１，２のアライメントを調整する第２の
アライメント調整手段２１と、上記定着ロール１，２の
間に挿通される記録シート６のサイズ及び／又は種類に
応じて上記第１及び第２のアライメント調整手段２０，
２１を駆動するアライメント制御手段２２とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真複写機や
レーザビームプリンタ等において、記録シート上に転写
されたトナー像を該記録シートに固定するための定着装
置に係り、詳細には、かかる定着装置を通過した記録シ
ートに皺が発生したり、記録シートに定着された記録画
像に画像伸び等の画質欠陥が生じるのを防止するための
改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真複写機等の定着装置とし
ては、円筒状に形成されると共に内部にヒータを内蔵し
た一対の定着ロールを所定の荷重下で互いに圧接させる
と共に、未定着トナー像が転写された記録シートをこれ
ら定着ロール間に挿通させ、加熱溶融したトナーを記録
シートに押し潰すことで、かかる記録シートにトナー像
を定着するように構成されたものが知られている。

【０００３】このような構成を有する定着装置では、一
対の定着ロールが記録シートを強固に挟み込んで回動し
ていることから、定着装置に挿通された状態の記録シー
トはその搬送方向が特定方向に位置づけられている。こ
のため、記録シートの搬送経路に関して定着装置よりも
前段に位置して記録シートを搬送しているシート搬送ベ
ルトや感光体ドラム等（以下、「シート搬送手段」とい
う）が存在する場合に、これらシート搬送手段の軸方向
が定着ロールの軸方向と正しく合致しない場合には、か
かるシート搬送手段による記録シートの搬送方向と定着
ロールによるシート搬送方向との間にずれが生じること
から、定着装置を通過中の記録シートにその法線周りの
回転変位や捩れを発生させる無理な力が作用し、排出さ
れた記録シートに皺や像伸び等の画質欠陥が発生すると
いった問題点があった。

【０００４】また、一対の定着ロールが互い圧接する力
は該定着ロールの軸方向に沿った両端部と中央とで僅か
に異なり、これら定着ロールが圧接することによって形
成する記録シートのニップ幅は軸方向に沿って一様な分
布を有していない。このため、前段に位置するシート搬
送手段の軸方向と、定着ロールの軸方向とが精度良く合
致している場合であっても、定着装置を通過する記録シ
ートにはその搬送方向を変化させるような力が作用し易
い。特に、記録シートの搬送が定着ロールの軸端を基準
として行われるサイドレジ方式の場合には、圧接力の不
均一な分布から、定着装置内における記録シートが定着
ロールの軸方向と直交する方向に必ずしも搬送されると
は限らず、前述した問題点が顕著に発生し易い。

【０００５】このような問題点に鑑み、特開平５−１０
７９８４号公報に開示される定着装置では、定着装置と
その前段のシート搬送ロールとの間で記録シートに撓み
を与え、定着装置に装置に挿通された際に生じる記録シ
ートの面方向の変位や捩れをこの撓みによって吸収、緩
和させて、かかる記録シートに無理な力が作用するのを
防止している。

【０００６】一方、実開平２−１７７６１号公報に開示
される定着装置では、定着ローラを圧接させている加圧
スプリングの付勢力を調整自在とし、一対の定着ローラ
間における圧接力の分布を調整することによって、前述
の問題点を解消する試みがなされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これら公報に
開示される定着装置では、定着ロールの配設姿勢（以
下、「アライメント」という）そのものは未調整なの
で、定着装置とその前段のシート搬送ロールとの間にお
けるアライメントのずれは依然として存在し、定着装置
内における記録シートの法線周りの回転変位や捩れを完
全に解消することはできなかった。また、記録シートの
サイズや厚さが異なると、定着装置に挿通された記録シ
ートに対して定着ロールが及ぼす搬送力の方向や大きさ
も微妙に変化することから、定着装置に挿通される各種
記録シートの全てに関して問題を解決することはできな
かった。

【０００８】本発明はこのような問題点に鑑みなされた
ものであり、その目的とするところは、各種サイズや厚
さの記録シートを挿通させてもトナー像が定着された記
録シートに皺や像伸び等の画質欠陥が発生するのを防止
可能であり、以て良好な品質の定着画像を得ることが可
能な定着装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、互
いに圧接して回動する一対の定着ロールで記録シートを
挟み込み、かかる記録シート上に転写されたトナー像を
該記録シートに固定する定着装置であって、上記記録シ
ートの面方向の変位を調整すべく上記定着ロールのアラ
イメントを調整する第１のアライメント調整手段と、上
記記録シートの幅方向に沿った該記録シートの捩れを調
整すべく上記定着ロールのアライメントを調整する第２
のアライメント調整手段と、上記定着ロールの間に挿通
される記録シートのサイズ及び／又は種類に応じて上記
第１及び第２のアライメント調整手段を駆動するアライ
メント制御手段とを備えたことを特徴とするものであ
る。

【００１０】このような技術的手段によれば、定着装置
に挿通される記録シートのサイズ及び／又は種類が変更
されると、上記アライメント制御手段が第１及び第２の
アライメント調整手段を駆動し、第１のアライメント調
整手段においては記録シートの面方向の変位を抑え込む
ように定着ロールのアライメントが調整される一方、第
２のアライメント調整手段は記録シートの幅方向に沿っ
た捩れを抑えるべく定着ロールのアライメントが調整さ
れる。定着ロールによって挟み込まれた記録シートに作
用する力の方向や大きさは該記録シートのサイズや種類
によって異なったものとなるが、本発明の定着装置では
前記のように記録シートのサイズや種類に応じて定着ロ
ールのアライメントが最適調整されるので、かかる装置
に挿通された記録シートに無理な面方向の変位や捩れが
作用するのを完全に防止することができる。

【００１１】ここで、上記第１及び第２のアライメント
調整手段アライメント制御手段としてはモータ、ソレノ
イド等を駆動源とする公知のアクチュエータを利用する
ことができ、これらアクチュエータによって定着ロール
が回転自在に軸支されている定着装置のケーシングを変
位させるように構成することができる。

【００１２】また、上記アライメント制御手段として
は、記録シートの定形サイズや厚紙、ＯＨＰシート等の
種類に対応した各アライメント調整手段の制御量をテー
ブルとして記憶しておき、検出した記録シートのサイズ
や種類に応じて上記テーブル中から制御量データを読み
出して、これを各アライメント制御手段に対して送出す
るものであれば良い。複写機やレーザプリンタ等におい
ては、通常、定着装置に挿通される記録シートのサイズ
が原稿サイズや画像情報に応じて自動的に選択されるの
で、この自動選択されたサイズ情報をそのままアライメ
ント制御手段で利用することができる。また、複写機等
においては記録シートの種類に応じて最適な処理を行う
ため、記録シートとして厚紙やＯＨＰシートを用いる場
合等には事前に記録シートの種類を複写機等に入力する
ことが行われている。従って、記録シートの種類に関す
る情報としてはこの情報を利用することができる。

【００１３】一方、定着装置を通過中の記録シートに生
じる捩れとしては、かかる記録シートの幅方向に沿った
のものと搬送方向に沿ったものとがある。上記第２のア
ライメント調整手段は記録シートの幅方向に沿って発生
する捩れを解消するものであり、また、定着装置から排
出された記録シートに皺が発生する主な原因はこの幅方
向に沿った捩れであると考え得ることから、かかる記録
シートの捩れについては上記第２のアライメント調整手
段のみでも十分に解消することが可能である。但し、記
録シートの搬送方向に沿って生じる捩れも完全に解消し
て、更なる定着品質の向上を図るという観点からすれ
ば、かかる捩れを調整する第３のアライメント調整手段
を設け、これを上記アライメント制御手段によって駆動
するのが好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の定着装置を詳細に説明する。図１は本発明が適用され
る定着装置の一実施例を示すものである。同図に示すよ
うに、この定着装置Ｆは、ヒータとしてのハロゲンラン
プ１１を内蔵した加熱定着ローラ１と、この加熱定着ロ
ーラ１と圧接して従動回転する加圧定着ローラ２と、上
記加熱定着ローラの表面に対して離型剤を塗布する離型
剤供給ローラ３とから構成され、未定着トナー像５を担
持した記録シート６が上記加熱定着ローラ１と加圧定着
ローラ２の間に挿通されるようになっている。

【００１５】先ず、上記加熱定着ローラ１は金属製コア
１２の周囲を弾性体層１３で被覆すると共に、かかるコ
ア１２の内部にハロゲンランプ１１を収容したものであ
り、上記コア１２としては炭素鋼が、上記弾性体層１３
としてはシリコーンゴムやフッ素ゴム等が夫々用いら
れ、トナーの離型性を高めるため上記弾性体層の表面は
鏡面に近い表面状態に保たれている。また、この加熱定
着ローラ１には図示外の駆動モータが接続されており、
矢線方向へ所定のプロセス速度で回転駆動されるように
なっている。

【００１６】また、上記加圧定着ローラ２は金属製コア
１４の周囲を弾性体層１５で被覆したものであり、加熱
定着ローラと同様、上記コア１４としては炭素鋼が、上
記弾性体層１５としてはシリコーンゴム等が用いられて
いる。この加圧定着ローラ２は所定の荷重で加熱定着ロ
ーラ１に圧接しており、かかる圧接によって上記弾性体
層２３が押し潰され、両ローラ１，２の間に記録シート
６を挟み込むニップ領域が形成されるようになってい
る。

【００１７】更に、上記加熱定着ローラ１の表面には図
示外の温度センサが当接しており、該ロール１に内蔵さ
れたハロゲンランプ１１はこの温度センサの検出信号に
基づいてその点灯が制御されるようになっている。

【００１８】一方、図１中において、符号７は画情報に
応じたトナー像が形成される感光体ドラムであり、この
感光体ドラム７と転写ロール８との間に記録シート６を
挿通させると共にこれら両者の間に静電界を形成するこ
とによって、かかる感光体ドラム７上のトナー像が記録
シート６へ静電的に転写されるようになっている。

【００１９】トナー像が転写された記録シート６は感光
体ドラム７の回転に伴って搬送され、未定着のトナー像
を担持したまま定着装置Ｆに挿通される。定着装置Ｆ内
では上記加熱定着ロール１と加圧定着ロール２とが記録
シート６を挟み込んで搬送し、この際に記録シート６に
付着しているトナー５は加熱されて溶融すると共に、記
録シート６の表面に押し潰されて該記録シート６に定着
される。

【００２０】感光体ドラム７と定着装置Ｆとの距離や記
録シート６のサイズ等にもよるが、記録シート６の先端
が加熱定着ロール１と加圧定着ロール２との間に挿入さ
れた時点で、かかる記録シート６の後端は未だ感光体ド
ラム７と転写ロール８との間を抜けきっていない場合が
殆どである。従って、感光体ドラム７、転写ロール８の
回転軸に対して加熱定着ロール１、加圧定着ロール２の
回転軸が傾いている場合には、定着装置Ｆと感光体ドラ
ム７との間で記録シート６に無理な力が作用し、定着装
置Ｆ内において記録シート６が面方向に変位を生じる結
果として、記録シート６に定着されたトナー像に画像伸
びが発生し易い。また、定着装置Ｆと感光体ドラム７と
の間で記録シート６に捩れが発生することから、定着装
置Ｆから排出された記録シート６に皺が発生してしまう
場合もある。

【００２１】更に、加熱定着ロール１と加圧定着ロール
２との圧接力は軸端近傍で大きく、軸方向の中央では小
さいことから、これらロール１，２の間に形成されるニ
ップ領域の幅は軸方向に沿って均一ではなく、定着装置
Ｆから記録シート６が送り出される方向は該記録シート
６のサイズ毎に微妙に違ったものとなる。従って、この
理由からしても、定着装置Ｆに挿通された記録シート６
には無理な力や捩れが発生し易く、それに起因して像伸
び等の画質欠陥が発生し易い。

【００２２】このため、本実施例の定着装置Ｆでは複写
機のリア側を基準として定着装置Ｆのアライメントを調
整するアライメント調整手段を設け、かかる定着装置Ｆ
のアライメントを記録シート６のサイズや種類毎に微妙
に変化させ、これによって定着装置Ｆ内で記録シート６
が面方向に変位を生じたり、定着装置Ｆと感光体ドラム
７との間で記録シート６に捩れが発生したりするのを可
及的に防止している。

【００２３】図２は、上記アライメント調整手段による
定着装置Ｆの姿勢制御の概念を示したものである。定着
装置Ｆのフロント側にはこれを記録シート６の搬送方向
に沿って押し引きする第１アライメント調整手段２０を
設ける一方、この第１アライメント調整手段２０によっ
て姿勢制御された定着装置Ｆのフロント側を加熱定着ロ
ール１と加圧定着ロール２の圧接方向に沿って上下動さ
せる第２アライメント調整手段２１を設け、かかる定着
装置Ｆのアライメントを駆動モータに接続されたリア側
を基準として変化させ得るように構成している。

【００２４】この第１及び第２アライメント調整手段２
０，２１としては、モータやソレノイド等を用いた一般
的なアクチュエータを利用することができるが、第１ア
ライメント調整手段２０によって姿勢変化した定着装置
Ｆを更に第２アライメント調整手段２１で別な方向へ姿
勢変化させるので、これら第１及び第２アライメント調
整手段２０，２１はＸＹテーブルの如く構成することが
必要とされる。

【００２５】また、これら第１及び第２アライメント調
整手段２０，２１の駆動はアライメント制御手段２２に
よってコントロールされる。このアライメント制御手段
２２は入力情報に基づいて第１及び第２のアライメント
調整手段２０，２１の駆動量を夫々演算する処理装置で
あり、かかる駆動量に見合った駆動信号を各アライメン
ト調整手段２０，２１に送出する。具体的には、記録シ
ート６のサイズ及び種類に応じた各アライメント調整手
段２０，２１の駆動量を記録したテーブルが予め上記ア
ライメント制御手段２２に格納されており、入力された
記録シート６のサイズ及び種類に関する情報を基にこの
テーブルから最適な駆動量を選択し、その駆動信号を生
成する。以下の表１は上記テーブルの一例を示すもので
あり、Ａ〜Ｃ紙は厚紙やＯＨＰシート等の異なる種類の
記録シートを意味している。また、表中の数字は姿勢変
化の量の大きさを示している。

【００２６】

【表１】

【００２７】この表１は第１アライメトン調整手段２０
についての例を示しており、第２アライメント調整手段
２１については更に別のテーブルが用意され、上記アラ
イメント制御手段２２は各調整手段毎にその駆動量を演
算することになる。

【００２８】そして、このように構成された本実施例の
定着装置Ｆによれば、複写作業の行われる記録シート６
のサイズや種類が変更されると、それに応じて第１及び
第２アライメント調整手段２０，２１が駆動され、定着
装置Ｆのアライメントがリア側を基準として変化する。
このとき、図３に示すように、第１アライメント調整手
段２０は記録シート６の搬送方向に沿って定着装置Ｆの
フロント側を押し引きしていることから、この調整手段
２０に最適な駆動量を与えることで、主に定着装置Ｆ内
における記録シート６の面方向への変位の発生が抑え込
まれる。また、第２のアライメント調整手段２１は加熱
定着ロール１と加圧定着ロール２の圧接方向に沿って定
着装置Ｆのフロント側を上下動させていることから、こ
の調整手段２１に最適な駆動量を与えることで、主に記
録シート６の幅方向に沿った捩れを抑え込むことができ
る。

【００２９】従って、第１及び第２のアライメント調整
手段２０，２１に最適な駆動量を与えることで、定着装
置Ｆに挿通された記録シート６に無理な力や捩れが発生
するのを抑えることができるので、記録シート６に定着
されたトナー像に画像伸びが発生したり、あるいは記録
シート６に皺が発生するのを完全に防止することができ
るものである。

【００３０】図４は上記第１及び第２アライメント調整
手段２０，２１に追加して、第３アライメント調整手段
２を設けた例を示すものである。この第３のアライメン
ト調整手段２３は定着装置Ｆを記録シート６の搬送方向
の前後に沿って傾けるように構成されており、主に記録
シート６がその搬送方向に沿って捩れを生じる場合に有
効である。この第３アライメント調整手段２３も前述の
アライメント制御手段２２が送出する駆動信号によって
駆動されており、かかるアライメント制御手段２２には
第３アライメント調整手段２３の駆動信号を生成するた
めのテーブルが第１及び第２アライメント調整手段２
０，２１と同様に格納されている。従って、第３アライ
メント調整手段２３も記録シート６のサイズ及び種類に
応じて異なった駆動量が与えられる。

【００３１】そして、このように第１乃至第３アライメ
ント調整手段２０，２１，２３を備えた定着装置Ｆによ
れば、かかる定着装置Ｆのアライメントを記録シート６
のサイズ等に応じて更に高度に適正化することができ、
定着画像の伸びや記録シート６の皺より等の問題を完全
に解決することができるものである。

【００３２】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明の定着
装置によれば、記録シートのサイズや種類に応じて第１
及び第２アライメント調整手段を駆動することにより、
定着ロールのアライメントが最適調整されるので、かか
る装置に挿通された記録シートに無理な面方向の変位や
捩れが作用するのを完全に防止することができ、各種サ
イズや厚さの記録シートを挿通させてもトナー像が定着
された記録シートに皺や像伸び等の画質欠陥が発生する
のを防止し、以て良好な品質の定着画像を得ることが可
能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用可能な定着装置の一実施例を示
す概略図である。

【図２】 本発明の定着装置の実施例を示す概略図であ
る。

【図３】 本実施例による定着装置の配設姿勢の変位方
向を示す概略図である。

【図４】 第３アライメント調整手段の構成を示す概略
図である。

【符号の説明】

１…加熱定着ロール、２…加圧定着ロール、６…記録シ
ート、２０…第１アライメント調整手段、２１…第２ア
ライメント調整手段、２２…アライメント制御手段、２
３…第３アライメント調整手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに圧接して回動する一対の定着ロー
   ルで記録シートを挟み込み、かかる記録シート上に転写
   されたトナー像を該記録シートに固定する定着装置であ
   って、 上記記録シートの面方向への変位を調整すべく上記定着
   ロールのアライメントを調整する第１のアライメント調
   整手段と、上記記録シートの幅方向に沿った該記録シー
   トの捩れを調整すべく上記定着ロールのアライメントを
   調整する第２のアライメント調整手段と、上記定着ロー
   ルの間に挿通される記録シートのサイズ及び／又は種類
   に応じて上記第１及び第２のアライメント調整手段を駆
   動するアライメント制御手段とを備えたことを特徴とす
   る定着装置。
2. 【請求項２】 上記記録シートの搬送方向に沿った該記
   録シートの捩れを調整すべく上記定着ロールのアライメ
   ントを調整する第３のアライメント調整手段を備え、上
   記アライメント制御手段が記録シートのサイズ及び／又
   は種類に応じてこの第３のアライメント調整手段をも駆
   動することを特徴とする定着装置。