JPH0355825B2 - - Google Patents

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つ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つて
紙または樹脂フイ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周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、このよえ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
のユニツ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） このように定着ローラに対する加圧装置として
無端ベルトを用いるものでは、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、温度および圧力を比
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つた。

本発明の目的は上記従来技術の問題点を解消す
ることであつて、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
してその両端に向つ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を掛け
るローラは定着ローラ形状とは逆に、中央部を最
大径にし且つ両端に向つ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
大径で両端に向つ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。従つてベルト
の運行は安定して行なわれ、且つ無端ベルトを掛
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つ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つて、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Alローラ表面に４弗化エチレン
樹脂等のオフセツト防止材をコーテイングしたも
のであつて、その中空内に棒状ヒータが配設され
ている。また無端ベルト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ト２ａ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との接触によつて、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は側板６に対し一体的に固定さ
れた側板１１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ツパ、
図示の例では一対のストツパ８ａ，８ｂが固定さ
れ、他の側板７にはそれらのストツパを受け入れ
る嵌合部９ａ，９ｂが在る。各ストツパとそれに
対する嵌合部がそれぞれ係合することにより側板
７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ツパ８ａ，８ｂが
本体側の側板６に設けられているが、所望により
該ストツパを側板７に設け、それに対する嵌合部
を本体の側板６に設けてもよい。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、例えばアキユライド（商品名）などの
スライドレール１０が固定側の側板６の可動の側
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１０ａ、可動スライド
レール１０ｂ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、任意のものであつてよ
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１２が備えられ、このクラ
ンプ装置１２の係止を外すことにより側板７が摺
動し得るようになつている。クランプ装置１２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７に在る支点軸１２ａに枢止
されたレバー部材１２ｂを含み、そのレバー部材
には把手１２ｃを備えた連動軸１２ｄとばね１２
ｅが取付けられ且つ凹部１２ｆがある。１２ｇは
ストツパである。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
ー部材の凹部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を回動すると係止
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１３、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１４、シリ
トンオイルなどのオフセツト防止用のオイル１５
を入れる容器１６および、そのオイルを定着ロー
ラ１に供給するフエルトなどのオイル塗布装置１
７、定着ローラ１の軸方向に一致して延在し且つ
燐青鋼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１８、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１
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２０、一対の排紙ローラ２１，２
２、排紙ローラに紙を案内する転写材案内板２
３、および定着後の転写材検知用アクチユエータ
２４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ユエー
タが定着ローラ１への送入側に在つて、送入側で
紙を検知した後一定時間後に出口側のアクチユエ
ータ２４で検知されない場合にはヒータを自動的
に消勢し、紙の黒化を防いでいる。なお、第２図
の２５は定着ローラ１内のヒータを付勢する端子
接点であり、２６はモータによつて駆動され且つ
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ベルト２
ａを掛けるローラ３，４の支持部材５は支軸５ａ
によつて枢止され、従つて無端ベルト装置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３図に示すように一方のローラの
軸２７と側板７に固定されたピン２８との間にば
ね２９が設置され、ローラ３，４の軸２７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２９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を圧接している。通常、ばね２９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、ベルト２ａを挾んで直
接圧接させても良い。この無端ベルト２ａを掛け
るローラ３，４は通常はAlローラから成り、ま
た無端ベルト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５ａ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２７を支軸として用い、ばね２９を他の位置
に取付けてもよい。

さらに好ましくは、第３図に示すように、定着
ローラ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上のベルト２ａ面からの摺動方向（第７
図の矢印３０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、無端ベルト２ａを掛けるロ
ーラ３，４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ローラ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を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
且つ両端に向つて漸次大径になる断面逆クラウン
形状を有し、および無端ベルト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
なり且つ両端に向つて漸次小径となる断面クラウ
ン形状になつていることである。

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
するようになつており、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
るがほぼ等しくなつている。

稼働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を通つて定着ローラ１と無端ベ
ルト２ａとの間に導入され、その間を通過するこ
とによつてトナー像が定着される。その際、定着
ローラ１と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と無端ベルト２ａ間の圧力は均一
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１４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２０によりベルト２ａ
への付着も防止されて、案内板２３を通つて排紙
ローラ２１，２２により排出され、そのことはア
クチユエータ２４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、詰つた紙を
除去するためクランプ装置１２の係止を外し、本
体に対し側板７をスライドして無端ベルト装置２
を定着ローラ１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３０の方向に若干摺動
し、一方のローラ４がベルト２ａを挾んで定着ロ
ーラ１に衝合すると、ばね２９の弾力に逆らつて
支持部材５と共にローラ４は矢印３１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。そしてローラ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２９の弾力によ
り反対方向３２に回動し、そのまま引出されて本
体から外される。このように支持体７を摺動自在
に構成すれば、それを本体から取外すことによつ
て無端ベルト装置２も定着ローラ１から離れるの
で、その間に詰つ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１
４や排紙ローラ２１，２２などの各部材の取扱い
が容易になる。

なお、前記のアクチユエータ２４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、アクチユエータ軸３３に固定のアーム３４
に取付けられた磁石３５と、それに感応する磁気
感応スイツチ３６から構成される。

第１０図は定着ローラ１を本体の側板１１から
取外した状態を示すものであつて、同図に示すよ
うに、通常はオイルレス軸受３７により側板１１
の切欠部３８に定着ローラ１の軸部３９が設置さ
れ、駆動用のギヤ２６はビス４０により軸部３９
に且つ軸受３７はビス４１により側板１１の切欠
部３８に取付けられる。従つて、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１も容易に取外される。また、無端ベルト
装置２を取外した状態では他の部材の取扱いも容
易となる。

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７には定着後の紙の搬出に関連
する剥離爪１４および排紙ローラ２１，２２など
の部材が取付けられ、さらに所望によりオフセツ
ト防止用のオイル１５およびその塗布装置１７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ト２ａは一対のロー
ラ３，４に掛けられているが、場合によつては３
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つていればよい。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
行なつたが、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
２６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
３図はその側面図、第４図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を掛けるロ
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図は定着ロ
ー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、３，４……無端ベルト
を掛けるローラ、６……本体、７……支持体、１
ｃ……定着ローラの中央部、３ｃ，４ｃ……無端
ベルトのローラの中央部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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 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。