JP2835524B2 - 定着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は電子複写機または電子写真プリンター等の電
子写真装置における定着装置に関する。

［従来の技術］ 従来、電子写真装置における熱定着装置として、ロー
ラ定着装置、オーブン定着装置、フラッシュ定着装置お
よびベルト定着装置などが知られる。この内、ベルト定
着装置は特に大型の転写材を用いる電子写真装置位にお
いて熱効率の点やしわの発生の防止等に鑑みて有効であ
る。ベルト定着装置としては、第３図に示すように、対
の離間して配置されたローラ101および102により支持さ
れたエンドレスベルト103を加熱ローラ104の外周面に圧
接し、加熱ローラ104とエンドレスベルト103を順方向に
ほぼ同じ周速で移動させ、加熱ローラ104とエンドレス
ベルト103と間のニップで転写材を狭持しながら搬送し
て定着を行なう装置が知られる。

また、第４図に示すように加熱ローラ105の外周面に
対して不動のベルト106を圧接させ、転写材をベルト106
の表面上を滑らせながら加熱ローラ105の摩擦力で搬送
し定着を行なう装置が知られる。

［発明が解決しようとする課題］ このような従来装置において、第３図に示す装置で
は、エンドレスベルト103が使用に伴い除除に横ずれを
生じ、甚だしくはその縁部が支持ローラからはみ出たり
または捲れ上がってしまうという問題を有している。ま
たベルトは継目の無いループの形でなければならず、特
に大型の転写材を対象とするような横幅の広いベルトに
あってはかなり高価なものとなる。また更に、ベルト10
3はその全長にわたって順繰りに加熱ローラに接触する
構成である為、移動に従って加熱ローラから離れたベル
トの部分が再び加熱ローラに接触するまでの期間に冷
え、加熱ローラとの再接触時に加熱ローラから熱を奪う
など、熱効率の点で幾らかの問題点を有している。

一方、第４図に示す装置では、時として転写材がベル
ト106上をスムーズに滑らず、転写材詰まりを生じるな
ど転写材の搬送に関して問題を有しており、また場合に
よっては、転写材と加熱ローラ105との間でずれを生
じ、転写材上のトナー像のブレや流れを生じるという問
題を有している。

本発明は上記問題点に鑑みてなされ、大型転写材に対
しても安価で且つ熱効率が良く、しかもベルトの横ずれ
が無く、転写材の詰まりや画像のブレを生じることのな
いベルト定着装置を簡単な形で提供することを課題とす
る。

［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するために、外表面を、加熱ローラの
外表面よりも小さい摩擦となるような材料および／また
は表面粗さに形成されてたベルトと、ベルトを圧接し
て、その間にニップを形成する加熱ローラと、ベルトを
駆動する支持ローラと、ニップに転写材を供給する供給
装置と、ニップから排出される転写材を受けて下流へと
搬送する搬送装置とを有し、ベルトを転写材の搬送方向
に関して正方向および逆方向に移動可能に且つ停止可能
に設け、転写材の先端縁をニップに挿入する時またはそ
の前にベルトの順方向への移動を開始させ、転写材の先
端縁が搬送装置に提供された時またはその後にベルトを
停止させ、加熱ローラのみを回転させ、該加熱ローラに
生じる摩擦力とベルト上面に生じる滑りとにより、ニッ
プにおいて転写材を搬送して、トナー像を該転写材上に
定着し、転写材の後端縁がニップを通過した後にベルト
を逆方向に移動させて元一位置に復帰させることを特徴
とする。

［作 用］ このような構成により、トナー像を上面に担持した転
写材の先端縁が供給装置により加熱ローラとベルト間の
ニップに挿入される時またはその前にベルトが加熱ロー
ラの回転と順方向に移動開始する。これによりニップに
挿入された転写材は加熱ローラとベルトとによって挟持
されながら搬送され、ニップを通過中に転写材上のトナ
ー像が加熱ローラとの接触により融けて転写材上に定着
する。転写材の先端縁が搬送装置に提供される時または
後にベルトが停止し、転写材はベルト上を滑りながら加
熱ローラの摩擦力と搬送装置の搬送力とにより搬送され
る。次いで、転写材の後端縁が前記ニップを通過した
後、ベルトを逆方向に移動させベルトを元の位置に復帰
させる。順方向への移動時に仮に横ずれを生じたベルト
はその逆方向への復帰時に元の横ずれのない位置に向か
って復帰するように移動する。

［実施例］ 以下、図面を参照として本発明の実施例を説明する。

第1a図乃至1c図は本発明による定着装置の一実施例の
それぞれ別の動作状態を示している。符号１は矢印Ａで
示す方向に回転する加熱ローラであり、アルミニウム等
の熱伝導の良い金属により作製された中空円筒体の外表
面に商品名テフロンとして知られるポリテトラフルオロ
チレンまたはシリコンゴムを有しており、場合によりそ
の上にシリコンオイルのような離型剤が塗布される。加
熱ローラの内部には棒状ヒータ２が加熱ローラ１とは独
立して固定されており、適当な温度コントローラによっ
てオンオフ制御されて加熱ローラの温度を所定の温度幅
内に維持するように付勢する。符号３は一対の支持ロー
ラ４、６に張架されたほぼ均一の厚さを有する幅広の可
撓性もしくは弾性のベルトであり、この例では有端のベ
ルトの両端部７を継ぎ合わせることによりループを形成
しているが、予め無端成形されたエンドレスベルトであ
っても良い。ベルト３は加熱ローラ１の幅とほぼ等しい
幅を有しており、その上側走行部分が加熱ローラ１の外
表面に対し適当な圧力で面接触している。加熱ローラ１
に対するベルト３の接触長さａは加熱ローラ１の設定温
度、転写材の搬送速度、定着すべきトナーの融点等に鑑
みて決定される。ベルト３の外表面は搬送すべき転写材
に関して加熱ローラ１の外表面よりも小さい摩擦となる
ような材料および／または表面粗さよりなり、ベルト３
が停止して加熱ローラ１のみが回転するときに、転写材
がベルト３上を滑って加熱ローラ１との摩擦力および排
出ローラの搬送力によって搬送されるように形成されて
いる。ベルト３を駆動する支持ローラ４、６は転写材の
搬送方向に関して正方向および逆方向に移動可能に且つ
停止可能に設けられており、これに従いベルト３は正逆
方向に移動可能に且つ停止可能に設けられている。

符号８は、公知の電子写真システムによりトナー像を
担持した転写材を、加熱ローラ１とベルト３との間のニ
ップ（隙間）間に提供するための吸引ベルト装置であ
り、加熱ローラ１とほぼ同じ周速度で矢印Ｂで示す方向
に回転する。場合において、吸引ベルト装置８は省略す
ることができ、この場合転写材はトナー像の転写のため
に静電的に接触する感光ドラムによる搬送力により前記
ニップ間に提供される。尚、本書において「供給装置」
とはこれら吸引ベルト装置または感光ドラムなど、前記
ニップに転写材を提供するための手段をいう。

符号S1は転写材の先端の通過を検知するための検知器
であり、この検知信号を基準としてベルト３の正逆運転
または停止の動作が制御される。

符号９は前記ニップから排出される転写材を受けて下
流へと搬送する搬送ローラ対（搬送装置）を示し、搬送
ローラ対９は加熱ローラ１の周速度とほぼ同じ周速度で
回転している。

符号10は加熱ローラ１から転写材を剥離するための剥
離爪を示す。

このような構成において、トナー像を上面に担持した
転写材Ｐが供給ローラ対８により搬送され、その先端が
検知器S1によって検知されると、検知器S1からの信号を
受けたコントローラがベルト３を加熱ローラ１の周速度
とほぼ同速度で加熱ローラ１の回転と順方向に移動させ
る（第1a図）。ベルト３のこの順方向への移動は転写材
Ｐの先端縁が前記ニップに挿入される時または前に開始
される。ニップ間に挿入された転写材Ｐは加熱ローラ１
とベルト３とによって挟持されながら搬送され、ニップ
間を通過中に転写材上のトナー像が加熱ローラ１との接
触により融けて転写材上に定着される。転写材Ｐの先端
縁が搬送ローラ対９によって掴まれた時または後にベル
ト３が停止し、転写材Ｐはベルト３上を滑りながら加熱
ローラ１の摩擦力と搬送ローラ対９の搬送力とにより搬
送される（第1b図）。次いで、転写材Ｐの後端縁が前記
ニップを通過した後、支持ローラ４、６を逆転させ、即
ち第1c図に示すようにベルト３を逆方向に移動させベル
ト３を第1a図に示す元の位置に復帰させる。ニップを通
過した転写材は排出ローラ９により更に下流へと搬送さ
れる。

第2a図乃至第2c図は本発明による定着装置の別の実施
例を示し、図中、第1a図乃至第1c図に示した例と同じ部
分は同じ符号で示されている。この例ではベルト３は帯
状よりなり、その一端11を支持ローラ４の外周面に沿っ
て約3/4周巻いた後に該外周面に固定し、他端12を支持
ローラ６に固定した点が第1a図乃至第1c図に示した例と
異なり、その他の実質的な構成および動作は上記例と同
様である。特にこの例においては、ベルトの端部を支持
ローラ４および６に固定した構成によりなるために、ベ
ルトの横ずれは完全に防止される。

ベルト３の正逆転または停止は、検知器S1からの信号
を基準として、例えば定パルスをカウントするなどして
シーケンス的に制御することができ（もちろん検知器S1
の位置は第1a図の位置に限定されない）、あるいは転写
材の先端縁および後端縁を検知し得る検知器を前記ニッ
プの出口、搬送ローラ対９の入口に設けることにより転
写材の位置を直接的に検知して制御することも可能であ
る。

［発明の効果］ 以上の構成により、本発明による定着装置によれば第
３図に示すような従来の一方向にのみベルトを移動する
構成とは異なり、ベルトの横ずれがなく、更に加熱ロー
ラに接触させるべきベルト接触部分が狭く限られるた
め、保熱の効率が良く、しかもベルトはエンドレスの必
要なく、第３図に示すように継ぎ目のあるもの、或いは
第４図に示したようにループになっていないものを使用
することができるため安価である。

【図面の簡単な説明】

第1a図乃至第1c図は本発明による定着装置の一例のそれ
ぞれ別の動作状態を示す概略側面図、第2a図乃至第2c図
は本発明による定着装置の別の例の動作状態を示す概略
側面図、第３図および第４図は従来の定着装置を示す概
略側面図である。 １……加熱ローラ、３……ベルト、 ４……支持ローラ、６……支持ローラ、 ８……供給ローラ対、９……排出ローラ対。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】外表面を、加熱ローラの外表面よりも小さ
   い摩擦となるような材料および／または表面粗さに形成
   されてたベルトと、 ベルトを圧接して、その間にニップを形成する加熱ロー
   ラと、 ベルトを駆動する支持ローラと、 ニップに転写材を供給する供給装置と、 ニップから排出される転写材を受けて下流へと搬送する
   搬送装置とを有し、前記ベルトを転写材の搬送方向に関
   して正方向および逆方向に移動可能に且つ停止可能に設
   け、 転写材の先端縁を前記ニップに挿入する時またはその前
   に前記ベルトの順方向への移動を開始させ、 前記転写材の先端縁が前記搬送装置に提供された時また
   はその後に前記ベルトを停止させ、 前記加熱ローラのみを回転させ、該加熱ローラに生じる
   摩擦力とベルト上面に生じる滑りとにより、前記ニップ
   において前記転写材を搬送して、トナー像を該転写材上
   に定着し、 前記転写材の後端縁が前記ニップを通過した後に前記ベ
   ルトを逆方向に移動させて元一位置に復帰させることを
   特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】前記ベルトが正逆転可能な支持ローラによ
   って支持されたエンドレスベルトまたは両端を継ぎ合わ
   せてループ状としたベルトであ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】前記ベルトが有端の帯体よりなり、その一
   端部を正逆転可能な対のローラの一方に固定し、他端部
   を他方のローラにその円周の部分に沿わせたのち固定し
   てなることを特徴とする請求項１記載の定着装置。