JPS6118749B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複写機における定着装置、詳しくは電
子写真複写機において複写材上の熱融着性顕画像
を加熱・加圧定着する定着ローラ対を用いる定着
装置に関するものである。

従来、この種の加熱、加圧定着装置としては定
着ローラ対を常時略一定圧力で加圧接触維持した
構造のもの、あるいは定着ローラ対を複写サイク
ル中は略一定圧力で加圧接触維持させるが複写サ
イクル停止時（機械停止時）及び紙詰り発生時に
は定着ローラ対の加圧接触を解除させる機構を有
する構造のもの等が知られている。

しかしながら、前者の構造であると紙詰りが発
生した時定着部（定着ローラ対）に紙（複写材）
が存在している場合には手動操作で定着ローラ対
の加圧接触を解除しなければならずその操作が面
倒である。定着ローラ対が長期間加圧接触状態を
維持するから接触部分が変形する。定着ローーラ
対の寿命が短かい等種々の不具合を有する。

また、後者の構造であると前述の如きの不具合
を解消できるとの利点を有するが、定着ローラ対
の加圧接触解除機構が複雑でかつ電気的に制御す
る必要があるからコスト高で制御が複雑となりさ
らには故障が多い等の不具合、および定着ローラ
対を加圧接触・解除する時に衝撃によつて異音が
発生する等の不具合を有する。

本発明は上記の事情に鑑みなされたものであ
り、その目的は加圧ローラを加熱ローラに加圧接
触・解除できると共に、駆動装置を動作制御する
との簡単な制御で加圧接触・解除および加圧力調
整でき、さらに加圧接触解除時に衝撃による異音
発生がないと共に、複写機内部温度に応じた加圧
力とすることができるようにした複写機における
定着装置を提供することである。

以下図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。

モータ１の出力軸１ａはスプロケツト２ａ、チ
エーン２ｂ等の伝達機構２を介して流体継手３の
入力側３ａに伝動し、定着装置３の出力側３ｂに
はアーム４の基部が固設してあり、アーム４の先
端には加圧ローラ５が回転自在に装着してあると
共に、加圧ローラ５の上部位置には加熱ローラ６
が配設してある。

７は固定側８に固設したストツパであり、アー
ム４の下端面４ａと対峙し、アーム４の下端面４
ａがストツパ７に当接すると加圧ローラ５と加熱
ローラ６との加圧接触が解除され、アーム４が時
計方向に回動すると加圧ローラ５が加熱ローラ６
に加圧接触するように構成してある。

しかして、モータ１が停止した状態では流体継
手３が粘性抵抗による伝達トルクを発生しないか
ら加圧ローラ５を備えたアーム４は自重によつて
ストツパ７に当接するままで反時計方向に回動し
て加圧ローラ５と加熱ローラ６との加圧接触が解
除された状態となる。

また、モータ１が回転駆動されると流体継手３
には粘性抵抗による伝達トルクが発生するので、
出力側３ｂが時計方向に回動されてアーム４が時
計方向に回動して加圧ローラ５が加熱ローラ６に
加圧接触され、モータ１が回転し続ける間中流体
継手３の伝達トルクに応じた加圧力で加圧接触維
持される。

ここで、流体継手３の伝達トルクＴは次式で表
わされる。

Ｔ＝μ・△ｖ／△ｚ・Ａ・ｒ ……(1) 但し、μは動粘性係数、△ｖは相対速度、△ｚ
は間隙、Ａは接触面積、ｒは実効半径である。

(1)式から明らかのように伝達トルクＴは間隙△
ｚ・接触面積Ａ・実効半径ｒ・動粘性係数μを同
一とすれば（同一の流体継手であれば）相対速度
△ｖに比例するので、モータ１の回転速度を増減
速調整すれば伝達トルクＴを変更して加圧ローラ
５と加熱ローラ６との加圧力（加圧接触状態）を
調整できる。

また、モータ１を停止した時には加圧ローラ５
を備えたアーム４は流体継手３の動粘性抵抗によ
つて徐々に回動するので、ストツパ７に静かに当
接し衝撃力が発生しないから異音が発生すること
がない。

また、流体継手３の伝達トルクは第(1)式から明
らかのように動粘性抵抗μに比例して増減すると
共に、動粘性抵抗μは流体継手３の置かれている
環境、すなわち複写機内部の温度によつて変化す
る。

このために、流体継手３の伝達トルクは複写機
内部の温度が低い時には大きく、高い時には小さ
くなる。

一方、熱融着定着方式の定着装置では複写材に
与える熱エネルギーが小さいときには圧力を高く
し、大きいときには圧力を低くすることが好まし
い。その理由は熱エネルギが小さいときに圧力が
低ければ定着不良を起し、熱エネルギが大きいと
きに圧力が高いと像のつぶれを引き起すためであ
る。

したがつて、流体継手３を用いた本発明に係る
定着装置によれば、早朝など複写機内部が冷えた
状態のときには前記の特性によつて定着ローラ対
５，６の圧力が自動的に高くなり、複数枚の連続
複写時の複写機内部が温まつた状態の時には前記
圧力が自動的に低くなるから、複数機内部温度に
応じた適正なる圧力となつて良好な定着動作をす
ることができる。

前記の定着装置３を連続動作させた場合の自己
発熱による伝達トルクの変化は第２図に示す特性
曲線Ａの如くなる。

次に第３図を参照して本発明の具体例を説明す
る。なお、第１図と同一部材は符号を同一とす
る。

定着装置３の出力側３ｂには第１、第２プーリ
９，１０を備えた軸１１が一体連結してある。

一方、加圧ローラ５の支軸５ａは左右一対の上
向倒コ字状のガイド１２，１３に上下動自在に嵌
挿支持してあり、該支軸５ａには第３、第４プー
リ１４，１５が回転自在に設けてあると共に、前
記第１，第２プーリ９，１０に巻掛けた第１、第
２ワイヤ１６，１７は第３、第４プーリ１４，１
５を巻掛掛けた後に固定側８に係着固定してあ
る。

また、加熱ローラ６は図示しないフレームに回
転自在に支承され、図示しない適宜の伝達手段で
前記モータ１に伝動してあると共に、その内部に
はヒータロツド１８が挿入してある。

次にその作動を説明する。

第３図はモータ１が停止して加圧ローラ５が自
重により下降し加熱ローラ６と分離している状態
（加圧接触解除状態）を示している。

この状態からモータ１が出力軸１ａから見て時
計方向（以下正転方向という）に回転すると加熱
ローラ６が回転すると同時に定着装置３は正転方
向にモータ１の回転速度に比例した伝達トルクを
発生しながら回転するので、軸１１に固定された
第１、第２プーリ９，１０も同方向に回転し第
１、第２ワイヤ１６，１７を巻き上げる。

これによつて加圧ローラ５は引き上げられて加
熱ローラ６に圧接接触され加熱ローラ６と伴に回
転する。

この状態でモータ１が更に回転し続けると定着
ローラ対５，６の圧力は徐々に増加していくが、
定着装置３の発生しうる最大伝達トルクによつて
得られる圧力に達するとその圧力はそれ以上増加
せず、一定の加圧接触状態を維持する。

また、紙詰りその他の異常及び複写終了の信号
によつてモータ１を停止すると、定着装置３の伝
達トルクは入力側３ａの速度減少に伴なつて減少
するので第１、第２ワイヤ１６，１７の巻上げ力
も減少して加圧ローラ５は自重Ｗによつて落下す
る。

これによつて定着装置３は逆回転されるが、定
着装置３は逆回転時にも動粘性抵抗によつて伝達
トルクを発生するために、この伝達トルクが加圧
ローラ５の下降時のブレーキ力として働き加圧ロ
ーラは緩やかに落下しガイド１２，１３の下端に
静かに停止する。

したがつて、加圧接触解除に衝撃によつて異音
が発生することがない。

なお、第４図に示す如くガイド１２，１３を砕
状とし、その上横材１２ａ，１３ａにボルト１９
をネジ合しかつロツクナツト２０で固定するよう
にしても良い。２１は軸受である。

このようにすればボルト１９で加圧ローラの上
限を規制でき、例えば第２図において伝達トルク
をＴに限定できる。このトルクＴは複写機内
部が冷えた状態でも定着不良を起こさない加圧力
を与えるように設定される。

第５図は第３図に示す定着装置の変形例であ
り、加圧ローラ５を支軸２２で揺動自自在に支承
した左右一対の揺動アーム２３，２４に回転自在
に横架支承し、該一対の揺動アーム２３，２４の
揺動端に第３、第４プーリ１４，１５を設けると
共に、固定側８にストツパ２５，２６を揺動アー
ム２３，２４の下端面と対峙して固設した構造で
ある。なお、動作は第３図を略同一であるので説
明を省略する。

第６図は第５図に示す定着装置の変形例であ
り、揺動レバ２３，２４にセグメントギヤ２７を
一体形成すると共に、定着装置３の出力側３ｂに
セグメントギヤ２７に噛合するギヤ２８を固設し
た構造であり、動作は第３図と略同一であるから
説明を省略する。

本発明は前述のように構成したので、加圧ロー
ラ５を加熱ローラ６に加圧接触．解除できると共
に、モータ１を動作制御するとの簡単な制御で加
圧接触・解除および加圧力調整でき、さらに加圧
接触解除時に衝撃による異音発生がないと共に、
複写機内部温度に応じた加圧力とすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概略説明図、第２図は定着装
置の使用時間と伝達トルクとの関係を示す線図、
第３図は本発明の一具体例を示す説明図、第４図
はその一部改良説明図、第５図、第６図はそれぞ
れ異なる本発明の他の具体例の説明図である。 １はモータ、５は加圧ローラ、６は加熱ロー
ラ、３は流体継手。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 加熱ローラ６と該加熱ローラ６の下方位置に
   対峙して設けた加圧ローラ５とから成る複写機に
   おける定着装置において、前記加圧ローラ５を前
   記加熱ローラ６へ接離するように上下方向へ移動
   自在に保持すると共に、前記加圧ローラ５を上下
   方向へ移動する回転手段へ連係し、該回転手段
   を、粘性流体を内蔵する流体継手３の出力側へ連
   結すると共に、該流体継手３の入力側モータ１に
   連結することにより、該モータ１を回転させるこ
   とにより前記流体継手３、回転手段を介して前記
   加圧ローラ５を上昇させ、該モータ１を停止させ
   ることにより前記流体継手３の出力側のみが回転
   して前記加圧ローラ５がその自重で落下するよう
   にして成ることを特徴とする定着装置。