JPH10301433A

JPH10301433A - 定着装置

Info

Publication number: JPH10301433A
Application number: JP10920797A
Authority: JP
Inventors: Makoto Nagura; 真名倉; Haruyuki Honda; 春之本多; Masaru Kawamoto; 勝河本; Shinji Nagayama; 信治永山
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 1997-04-25
Filing date: 1997-04-25
Publication date: 1998-11-13

Abstract

(57)【要約】【課題】小型で低コストの定着装置を提供する。また、
多種多様な用紙に対して高印刷品質が維持される信頼性
の高い定着装置を提供する。【解決手段】所定の位置で回転可能に支持された第１ロ
ーラ(1)と、第１ローラに対し圧接／離間可能に設けら
れた第２ローラ(2)と、揺動可能に支持され第２ローラ
に第１ローラへの押し付け力を付与する第１アーム(4)
と、第１アームの揺動軸(10)と同軸上にて揺動可能に支
持され、弾性部材(5)を介して第１アームに揺動力を付
与する第２アーム(6)とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザビームプリ
ンタや複写機などの電子写真装置に適用される定着装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】互いに圧接した１対のローラ間で用紙を
挟持搬送しつつ用紙上に形成された可視像を定着させる
定着装置においては、印刷品質および用紙搬送性の点が
重要である。特に用紙として、長尺に連続した形態の、
いわゆる連続紙を扱う印刷装置の定着装置においては、
印刷時には定着ローラを互いに圧接させ、非印刷時には
定着ローラの圧接状態を解除する機構が必須であり、従
来から種々構成が提案されている。

【０００３】一般に、定着ローラは、回転可能に支持さ
れた加熱ローラと、この加熱ローラに対し圧接／離間可
能に支持された加圧ローラとから構成される。圧接時の
加圧ローラへの荷重は、印刷速度や加熱ローラの温度な
どの種々定着条件により様々であるが、通常、数ｋｇｆ
から数十ｋｇｆに設定される。

【０００４】また、圧接に必要となる加圧ローラへの荷
重と、加熱ローラから加圧ローラを離間させるのに必要
な移動量とを限られた実装スペースおよびモータトルク
などで得るために、加圧ローラの圧接／離間機構は、て
この原理を利用したアーム機構で構成されることが現実
に多い。また、用紙搬送性の点から前記アームを２個使
用し、第１アームの力点と第２アームの作用点との間に
弾性部材を介する構成が一般的であり、この機構を加圧
ローラの両端に一対設けるものが多い。

【０００５】図３は、従来の電子写真装置の定着装置を
示したものである。加熱ローラ１は、図示しない支持部
と駆動部とで一定位置で回転可能に構成される。加圧ロ
ーラ２は、用紙３を挟んで加熱ローラ１に対向して位置
する。加圧ローラ２の一端２ａは第１アーム４の作用点
４ａに当接し、第１アーム４の支点４ｂは図示しない支
持部に回転可能に支持される。第１アームの力点４ｃは
弾性部材５を介して第２アーム６の作用点６ａに当接す
る。第２アーム６の支点６ｂは図示しない支持部に回転
可能に支持される。第２アームの力点６ｃにはカムフォ
ロア７が設けられ、カムフォロア７にはカム８が当接す
る。なお、上記４〜８の部材は、加圧ローラ２の他端２
ｂにも面対称に構成され（図示せず）、一対のカム８は
カムシャフト９で連結固定される。カムシャフト９は、
図示しない支持部と駆動部とで一定位置で回転可能に構
成される。

【０００６】非印刷時、カムシャフト９はカム８の下死
点がカムフォロア７に当接する位置まで回転し停止す
る。印刷時は、カムシャフト９が回転し、カム８がカム
フォロア７を押し、第２アーム６が支点６ｂを中心とし
て回転し、第２アーム６の作用点６ａが弾性部材５を介
して第１アーム４の力点４ｃを押す。この結果、第１ア
ーム４は支点４ｂを中心に回転し、第１アーム４の作用
点４ａが加圧ローラ２を押し、さらに加圧ローラ２が加
熱ローラ１を押すことになる。加圧ローラ２の加熱ロー
ラ１への押し付け力や加圧ローラ２の可動量は、第１ア
ーム４の支点−力点間距離、支点−作用点間距離あるい
は弾性部材の特性などから決定され、カム８の上死点が
カムフォロア７に当接する位置で所定の押し付け力が得
られ、この位置でカムシャフト９が停止し印刷動作を開
始する。

【０００７】この時、用紙３は加圧ローラ２と加熱ロー
ラ１とに挟持され、加熱ローラ１の回転により加圧ロー
ラ２は従動し、用紙３は定着されながら搬送される。印
刷中は、カムシャフト９は回転せず、カム８の上死点が
カムフォロア７に当接する位置で保持される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術によれ
ば、第１アームの支点と第２アームの支点とがそれぞれ
独立し離れた位置にあるため、装置が複雑になるととも
に大型になり、また、装置のコストも大きくなり、近年
の小型化に対応できなくなっている。また、従来技術に
よれば、カムの停止位置は印刷時と非印刷時との２通り
のみであり、加圧ローラの押し付け力を変化させること
ができない。このため、最適な定着条件に設定すること
ができず用紙に過大なダメージを与え、用紙搬送性の悪
化の原因となっていた。小型の印刷装置では加圧ローラ
の押し付け力を変化させる機構を持たないものが多い
が、中型以上の高速機では上記機構とは独立した別の駆
動機構と加圧機構とを付加して、加圧ローラの押し付け
力を変化させられるようにしているものもあり、装置が
複雑になるとともに大型になり、また、装置のコストも
大きくなる傾向がある。

【０００９】本発明の目的は、従来技術の欠点を解決
し、小型で低コストの定着装置を提供することにある。

【００１０】また、本発明の他の目的は、多種多様な用
紙に対して高印刷品質が維持される信頼性の高い定着装
置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は、所定の位置
で回転可能に支持された第１ローラと、該第１ローラに
対し圧接／離間可能に設けられた第２ローラと、揺動可
能に支持され、前記第２ローラに第１ローラへの押し付
け力を付与する第１アームと、該第１アームの揺動軸と
同軸上にて揺動可能に支持され、弾性部材を介して前記
第１アームに揺動力を付与する第２アームとを有するこ
とにより達成される。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。図１において、加熱ローラ１は、図示し
ない支持部と駆動部とで一定位置で回転可能に構成され
る。加圧ローラ２は、用紙３を挟んで加熱ローラ１に対
向して位置する。加圧ローラ２は図示しない案内溝にそ
って半径方向に可動な構造となっている。加圧ローラ２
の一端２ａは第１アーム４の作用点４ａに当接し、第１
アーム４の支点４ｂは支持シャフト１０に回転可能に支
持される。第１アームの力点４ｃは弾性部材５を介し
て、第２アーム６の作用点６ａに当接する。第２アーム
６の支点６ｂも支持シャフト１０に回転可能に支持され
る。第２アームの力点６ｃにはカムフォロア７が設けれ
れ、カムフォロア７にはカム８が当接する。

【００１３】上記４〜８の部材および支持シャフト１０
は、加圧ローラ２の他端２ｂにも面対称に構成され（図
示せず）、一対のカム８は、カムシャフト９で連結固定
される。カムシャフト９は、図示しない支持部と駆動部
とで一定位置で回転可能に構成される。

【００１４】図２に本発明によるカムシャフトの回転角
と加熱／加圧ローラ距離および加圧ローラ押し付け力と
の関係の一例を示す。非印刷時、カムシャフト９は加圧
ローラ２が加熱ローラ１から離れるような位置（例えば
図２のＡ）まで回転し、停止する。印刷時は、カムシャ
フト９が回転し、カム８がカムフォロア７を押し、第２
アーム６が支点６ｂを中心として回転(揺動)し、第２ア
ーム６の作用点６ａが弾性部材５を介して第１アーム４
の力点４ｃを押す。この結果、第１アーム４は支点４ｂ
を中心に回転(揺動)し、第１アーム４の作用点４ａが加
圧ローラ２を押し、加圧ローラ２が加熱ローラ１に接す
る（図２のＢ）。さらにカムシャフト９が回転すると、
第１アーム４の力点４ｃと第２アーム６の作用点６ａと
の間に設置された弾性部材５が変形し、この変形による
反力が増幅されて加圧ローラに伝達され加熱ローラ１に
押しつけられる（図２のＣ、Ｄなど）。

【００１５】加圧ローラ２の加熱ローラ１への押し付け
力は、第１アーム４の支点−力点間距離、支点−作用点
間距離や弾性部材の変形量などから決まり、よってカム
シャフト９の停止位置を変化させることにより、多様な
用紙に最適な押しつけ力（図２のＣ’、Ｄ’など）が得
られ、用紙に応じた最適位置でカムシャフト９が停止し
印刷動作を開始する。この時、用紙３は加圧ローラ２と
加熱ローラ１とに挟持され、加熱ローラ１の回転によ
り、加圧ローラ２は従動し用紙３は定着されながら搬送
される。

【００１６】印刷中は、用紙の折り畳みミシン目が加熱
ローラ１と加圧ローラ２とに挟持されるタイミングで、
カムシャフト９を回転（例えば図２のＤからＣなど）さ
せて加圧ローラ２の加熱ローラ１に対する押し付け力を
軽減（図２のＤ’からＣ’など）する。この動作によ
り、定着する必要のない折り畳みミシン目近傍のみ加圧
ローラ２の押し付け力が小さくなり、ミシン目へのダメ
ージも小さくできるため、定着後の用紙の折り畳み性を
向上させることができる。

【００１７】印刷停止時は、加熱ローラ１の回転が停止
し、続いてカムシャフト９が回転し加圧ローラ２が加熱
ローラ１から離れ（図２のＢ）、用紙３は上記ローラの
挟持から解放される。さらにカムシャフト９が回転し、
加圧ローラ２が加熱ローラ１から所定量（例えば図２の
Ａ’）だけ離れた位置で停止する。カムシャフト９の停
止位置を変化させることにより、多様な用紙に応じて最
適な距離だけ用紙３を加熱ローラ１から離した位置で印
刷を停止させることができる。また、印刷停止時間に応
じて適切な距離だけ離した位置で加圧ローラ２を停止さ
せる。すなわち、数分以上の停止の場合は、印刷用紙２
が加熱ローラ１の熱の影響で変色したり、変形すること
のないように、加熱ローラ１と加圧ローラ２との距離を
大きくとり、また数秒程度の短時間停止の場合は、次の
再起動に備えて加熱ローラ１と加圧ローラ２との距離を
小さくしておくと、印刷の実効速度が向上する。

【００１８】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明によれば、第１
アームの揺動軸と第２アームの揺動軸を同軸上に設けた
ので、小型で低コストの定着装置を提供することができ
る。また、第２アームに揺動力を付与するカム機構を構
成するカムの停止位置を任意の位置に変えられるので、
多種多様な用紙に対して高印刷品質が維持される信頼性
の高い定着装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着装置を示す斜視図。

【図２】本発明のカムシャフト回転角と加熱／加圧ロー
ラ距離および加圧ローラ押し付け力との関係を示す説明
図。

【図３】従来の定着装置を示す斜視図。

【符号の説明】

１…加熱ローラ２…加圧ローラ３…用紙４…第１アーム５…弾性部材６…第２アーム７…カムフォロア８…カム９…カムシャフト１０…アーム支持シャフト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者永山信治茨城県ひたちなか市武田1060番地日立工機エンジニアリング株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の位置で回転可能に支持された第１ロ
ーラと、該第１ローラに対し圧接／離間可能に設けられた第２ロ
ーラと、揺動可能に支持され、前記第２ローラに第１ローラへの
押し付け力を付与する第１アームと、該第１アームの揺動軸と同軸上にて揺動可能に支持さ
れ、弾性部材を介して前記第１アームに揺動力を付与す
る第２アームとを有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】前記第２アームに、該第２アームに揺動力
を付与するカム機構を設けるとともに、該カム機構を構
成するカムの停止位置が任意に変化可能であることを特
徴とする請求項１記載の定着装置。