(57)【要約】【課題】記録用紙の種類や周囲環境等が変化しても、定着ユニットを装置本体から取り外さずに、加圧ローラのヒートローラに対する圧接力を簡単に調整可能とし、カールの発生を抑え、記録不良も発生させることのない定着ユニットを有する画像記録装置を提供することである。【解決手段】互いに圧接しながら回転するヒートローラと加圧ローラとを備える定着ユニットを有する画像記録装置において、ヒートローラの下方に配置され、付勢部材によって上方に付勢される加圧ローラの高さ位置を、定着ユニットの上方側からの操作によって調整する高さ位置調整手段を有する構成とした。【選択図】　　図１
2004046030.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに圧接しながら回転するヒートローラと加圧ローラとを備える定着ユニットにおいて、ヒートローラの下方に配置され、付勢部材によって上方に付勢される加圧ローラの高さ位置を、定着ユニットの上方側からの操作によって調整する高さ位置調整手段を有することを特徴とする定着ユニット。
【請求項２】
前記高さ位置調整手段は、前記加圧ローラを前記ヒートローラから離反させる方向に、加圧ローラ軸を押し下げる押下げ部材を備え、該押下げ部材が前記加圧ローラ軸に当接していることを特徴とする請求項１に記載の定着ユニット。
【請求項３】
前記押下げ部材は、前記加圧ローラを前記ヒートローラから離反させる方向に、加圧ローラ軸を押し下げる第二の付勢部材を備えることを特徴とする請求項２に記載の定着ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置に代表される電子写真方式の画像記録装置に係り、さらに詳しくは用紙に転写されたトナー像を定着する定着ユニットに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ装置等の画像記録装置において、記録部で用紙に転写されたトナー像は、互いに圧接しながら回転するヒートローラと加圧ローラとを備える定着ユニットで定着されて永久画像とされる。
【０００３】
画像が転写された記録用紙は、ヒートローラと加圧ローラとのニップ部を通過することで加熱と加圧とにより、画像を定着し排紙ローラから装置外部の排紙部に排出される。この際に、ヒートローラと加圧ローラ間には所定の加圧力が付与されており、一定の圧接力の下で、用紙上のトナーを溶融させ、定着を行い、用紙の排出を行っている。
【０００４】
ヒートローラと加圧ローラにより、加熱、加圧されて記録用紙が定着されると、その熱と圧力のためにヒートローラの外周面に沿った形で記録用紙が湾曲するように変形し、いわゆるカールを生じる。
【０００５】
一般に、前記ヒートローラと加圧ローラとの圧接力が大き過ぎると、記録紙にカールが発生しやすくなる。また圧接力が小さ過ぎると、定着が正常に行われなくて記録不良を発生する。そのために、使用する記録紙のサイズまたは種類により所定の圧接力に調整して設定された定着ユニットとして製造され、画像記録装置本体に組み込まれて出荷されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし，前述のように所定の圧接力が付与されて構成されたヒートローラと加圧ローラとを備える定着ユニットでは、記録用紙の種類を替えたり、温湿度等の周囲環境が変わった場合に、定着後の記録紙のカール状態（カールの大きさや形状）が変化することがある。
【０００７】
そのために、定着後のカールの状態により、定着ユニットを取り出して、加圧ローラの圧接力を調整する必要があった。また、バネのみの付勢力により加圧ローラをヒートローラに圧接する構成では、バネ力を調整した状態でも、記録用紙搬送時の装置本体の振動等によりバネ自身が振動することで圧接力が変動し、記録用紙の定着に支障をきたすことがあった。
【０００８】
本発明の目的は、記録用紙の種類や周囲環境等が変化しても、定着ユニットを装置本体から取り外さずに、加圧ローラのヒートローラに対する圧接力を簡単に調整可能とし、定着動作時の機台振動等に係らず、カールの発生を抑え、記録不良も発生させることのない定着ユニットを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために請求項１に係る発明は、互いに圧接しながら回転するヒートローラと加圧ローラとを備える定着ユニットにおいて、ヒートローラの下方に配置され、付勢部材によって上方に付勢される加圧ローラの高さ位置を、定着ユニットの上方側からの操作によって調整する高さ位置調整手段を有することを特徴としている。
【００１０】
上記の構成を有する請求項１に係る発明によれば、加圧ローラをヒートローラに対して圧接する付勢部材を備えると共に、加圧ローラの高さ位置が固定されるので、定着ユニットを装置本体から取り外さずに、外部からの操作により、所定の加圧力を正確に付与することができる。
【００１１】
請求項２に係る発明は、前記高さ位置調整手段は、前記加圧ローラを前記ヒートローラから離反させる方向に、加圧ローラ軸を押し下げる押下げ部材を備え、該押下げ部材が前記加圧ローラ軸に当接していることを特徴としている。
【００１２】
上記の構成を有する請求項２に係る発明によれば、前記付勢部材による加圧力が大きくなっても、加圧ローラ軸を直接的に押し下げることで加圧ローラの高さ位置を規定することができ、過分な加圧力を付与することがない。
【００１３】
請求項３に係る発明は、前記押下げ部材は、前記加圧ローラを前記ヒートローラから離反させる方向に、加圧ローラ軸を押し下げる第二の付勢部材を備えることを特徴としている。
【００１４】
上記の構成を有する請求項３に係る発明によれば、第二の付勢部材により加圧ローラ軸を押下げながら、加圧ローラのヒートローラに対する高さ位置を調整することになり、加圧ローラを押し上げる付勢部材と協働して、常時加圧ローラを弾性的に支持することになり、安定した加圧力を付与することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る定着装置の実施の形態について、図１から図４に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明に係る高さ位置調整手段の第一の実施例を示し、（ａ）は定着ユニットの要部断面図であり、（ｂ）は要部斜視図である。図２は本発明に係る高さ位置調整手段の第二の実施例の断面図である。図３は本発明に係る定着ユニットが装着される画像記録装置の内部を示す全体断面図である。図４は前記画像記録装置の各ユニットのレイアウトを示す概略説明図である。
【００１７】
図３と図４により本発明の実施例に係る画像記録装置について説明する。画像記録装置Ａは、現像ユニット１０、ドラムユニット２０、定着ユニット３０等の各ユニットを備えており、特に現像ユニット１０とドラムユニット２０とはプロセスユニットとして相互に着脱自在に構成されている。画像記録装置Ａの本体下部には記録用紙Ｐを収納する用紙収納部６０が配設されている。前記画像記録装置Ａの本体上部にはＡＤＦ（自動原稿搬送装置）４０が配設されており、ファックス機能とコピー機能を有する装置である。記録用紙Ｐに画像を記録するには、分離給送手段により記録用紙Ｐを１枚ピックアップし、現像ユニット１０方向へ搬送して、ドラムユニット２０で画像を転写し、定着ユニット３０で定着して、画像が記録された記録用紙ＰをＢ方向へ搬送し排紙部５０へ送り出す構成である。
【００１８】
それぞれのユニットとして一体化された、現像ユニット１０、ドラムユニット２０、定着ユニット３０は、メンテナンスあるいは部品交換のために、装置本体に対して着脱自在に構成されている。また、各ユニット１０，２０，３０は、操作性の簡便さから装置本体の上部を開き、この開かれた上部から抜き差し自在に構成される。
【００１９】
現像ユニット１０は、トナー１５と、トナー供給ローラ１２と、該供給ローラ１２と感光ドラム２１との間に配設され互いに転接する位置に配設された現像ローラ１１と、現像ローラ１１のトナー１５搬送方向下流側周面に弾接されたトナー規制ブレード１４とを備えている。
【００２０】
トナー供給ローラ１２は、現像ローラ１１とローラ部同士を圧接するように配置され、図中の矢印で示すように現像ローラ１１と同一方向に回転する。この回転運動により、トナー供給ローラ１２は、トナー１５を現像ローラ１１へ供給し、該現像ローラ１１との接触部においてトナーを摩擦帯電し、かつ現像ローラ１１上の未使用トナーを掻き取る働きをする。
【００２１】
ドラムユニット２０は、感光ドラム２１、転写ローラ２２、帯電ブラシ２３、およびメモリ除去ブラシ２４を備えてユニット化されている。前記感光ドラム２１の周囲には記録ヘッド（ＬＥＤヘッド）２５が配設されていて、該記録ヘッド２５により感光ドラム２１に画像を書き込み、搬送ローラ１３により搬送される記録用紙Ｐに、感光ドラム２１に書き込まれた画像を転写して記録するよう構成されている。
【００２２】
ドラムユニット２０の下流側には、記録用紙Ｐに転写されたトナー像を定着するための定着ユニット３０が配設されている。該定着ユニット３０は、互いに圧接されたヒートローラ３１と加圧ローラ３２、および定着された記録用紙Ｐを排出する排紙ローラ３３、それに記録用紙Ｐがヒートローラ３１に巻き付くのを防止する分離爪３４とを有する。
【００２３】
画像が転写された記録用紙Ｐは、ヒートローラ３１と加圧ローラ３２とのニップ部を通過することで、加熱、加圧され、画像を定着し永久画像を形成する。画像が定着された記録用紙Ｐは排紙ローラ３３により装置外部の排紙部５０に排出される。
【００２４】
加圧ローラ３２は、表面がヒートローラ３１に密着可能にシリコンゴム等の耐熱性のゴム素材で形成され、さらにトナー等の付着防止のためフッ素樹脂のコーティング処理がされている。加圧ローラ３２は、コイルばね４を付勢手段としてヒートローラ３１に圧接されて、ヒートローラ３１の回転に連れ回るように構成されている。このときヒートローラ３１と加圧ローラ３２とのニップ部で記録用紙Ｐに所定の圧接力が付与されている。記録用紙Ｐ上に形成されたトナーによる画像が、ヒートローラ３１に加圧ローラ３２が付勢されることで、ヒートローラ３１の表面に圧接される。このとき前述のようにヒートローラ３１の表面は高温になっており、トナーを融解させるとともに、記録用紙Ｐの繊維内に浸透させる。ヒートローラ３１と加圧ローラ３２により、加熱、加圧されてトナーが定着された記録用紙Ｐが、その熱と圧力のためにヒートローラ３１の面に沿った形で記録用紙Ｐが湾曲するように変形し、いわゆるカールを生じる場合がある。
【００２５】
一般に、ヒートローラ３１と加圧ローラ３２との圧接力が大き過ぎると、記録紙にカールが発生しやすくなる。また圧接力が小さ過ぎると、定着が正常に行われなくて記録不良を発生する。
【００２６】
図１により本発明に係る高さ位置調整手段の第一の実施例について説明する。本実施例の高さ位置調整手段１は、加圧ローラ３２の両側端部のローラ軸３２ａに、それぞれコイルばね４の一端を当接させるように配設して、加圧ローラ３２にヒートローラ３１に対する圧接力を付与する構成とした。コイルばね４の他端部は装置本体フレームＡａに装着されており、該コイルばね４の付勢力により、加圧ローラ３２がヒートローラ３１方向に上昇自在となるよう構成されている。さらに、押下げ部材２をローラ軸３２ａの上側に当接させて、加圧ローラ３２の高さ位置を制御する構成とした。前記押下げ部材２と前記コイルばね４とはローラ軸３２ａの両側に対向するように設けられており、コイルばね４の付勢力を押下げ部材２が受け止めるように構成されている。
【００２７】
押下げ部材２はローラ軸３２ａに当接してその位置を規制する部材であり、調整ねじ３の下端に設けられた係合部３ａの凹部に、押下げ部材２の中央軸部２ａが嵌入した構成である。調整ねじ３は、定着ユニットのフレーム３０ａに設けられた雌ねじ部に螺合する雄ねじを有する。そのために、調整ねじ３は、定着ユニットのフレーム３０ａに対して昇降自在であり、該調整ねじ３を締め込む操作で、ローラ軸３２ａが一体的に下降する。調整ねじ３を緩めて上昇させると、ローラ軸３２ａの対向する下側に配設されているコイルばね４の付勢力により、調整ねじ３の上昇と同調してローラ軸３２ａが一体的に上昇する構成である。
【００２８】
調整ねじ３の位置固定はロックナット６によって行う。調整ねじ３を昇降させる際には、ロックナット６を緩めて調整ねじ３を回転させ、調整ねじ３の位置が定まるとロックナット６を締付けて固定する構成である。
【００２９】
ヒートローラ３１への加圧ローラ３２の圧接力はコイルばね４の付勢力によっているが、高さ位置調整手段１が加圧ローラ３２のヒートローラ３１に対する相対位置を制御している。そのために、コイルばね４の付勢力によって加圧ローラ３２をヒートローラ３１へ加圧した状態で、それ以上加圧ローラ３２が上昇しないように規制されていることになる。
【００３０】
上記のように構成されているために、コイルばね４のばね力が強いものを使用して、加圧ローラ３２の高さ位置を調整することで、ヒートローラ３１に対する圧接力を微調整することが可能となる。また、ばね力が強いコイルばね４であれば、定着動作時に機台が振動したりしても、コイルばね４が振動することもなく、常に安定した圧接力を付与することが可能な定着ユニットとすることができる。
【００３１】
操作部となる調整ねじ３の調整は、定着ユニット３０のフレーム３０ａの上方側から行うものであり、画像記録装置Ａの本体カバー（不図示）を開けるだけで、定着ユニットを装置本体から取り外さずに操作することができる。つまり、定着ユニットから排出される記録紙のカール状態と印字状態とをチェックしながら、その場で加圧ローラ３２のヒートローラ３１に対する加圧力を調整することができる。
【００３２】
図２に本発明の第二の実施例を示す。本実施例の高さ位置調整手段１ａは、調整ねじ３ｂが定着ユニット３０のフレーム３０ａに対して昇降自在に螺合されていることは、上記の第一の実施例と同様であり、付勢部材であるコイルばね４が加圧ローラ３２のローラ軸３２ａを付勢し、加圧ローラ３２をヒートローラ３１に対して圧接することも、押下げ部材２ｂがローラ軸３２ａに当接して加圧ローラ３２の高さ位置を規定することも同じである。しかし、調整ねじ３ｂが押下げ部材２ｂを直接的に押込むものではなく、第二の付勢部材として採用したコイルばね５を介して弾性的に押込む構成としたものである。
【００３３】
コイルばね５は調整ねじ３ｂの下部に形成された小径軸部３ｃと、押下げ部材２ｂの上部に形成された空隙部２ｃとの間に配設された付勢部材であり、調整ねじ３ｂと押下げ部材２ｂとが、コイルばね５を介して弾圧的に摺動可能に構成されたものである。すなわち、調整ねじ３ｂを押込むとコイルばね５が圧縮され、圧縮されたコイルばね５が押下げ部材２ｂを押下げる構成である。
【００３４】
コイルばね５を介して加圧ローラ３２を押下げる構成としたので、厚手の記録用紙を定着する際に、加圧ローラ３２が、ヒートローラ３１から離反する方向に移動しても、コイルばね４とコイルばね５との協働作用により加圧ローラ３２を保持する構成となる。そのために、常時加圧ローラ３２が弾性的に支持されていることになり、フリーの状態（何物にも規制されていない状態）となることがない。
【００３５】
コイルばね４，５により、加圧ローラ３２をヒートローラ３１に対して圧接する方向にも離反する方向にも弾性的に支持する構成としたので、加圧力が極端に変動することはない。ただし、コイルばね４の付勢力が強すぎると、加圧ローラ３２は押さえ込もうとするコイルばね５の付勢力に抗して、加圧ローラ３２を上昇させることになる。つまり、第二の実施例の場合には、コイルばね４および５のばね力をある程度の所定範囲内としておく必要がある。
【００３６】
第二の実施例の調整ねじ３ｂの調整も、定着ユニット３０のフレーム３０ａの上方側から行うものであり、画像記録装置Ａの本体カバー（不図示）を開けるだけで、定着ユニットを装置本体から取り外さずに操作することができる。
【００３７】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、加圧ローラをヒートローラに対して圧接する付勢部材を備えると共に、加圧ローラの高さ位置が固定されるので、定着ユニットを装置本体から取り外さずに、外部からの操作により、所定の加圧力を正確に付与することができる。
【００３８】
請求項２に記載の発明によれば、前記付勢部材による加圧力が大きくなっても、加圧ローラ軸を直接的に押し下げることで加圧ローラの高さ位置を規定することができ、ヒートローラに対して過分な加圧力を付与することがない。
【００３９】
請求項３に記載の発明によれば、第２の付勢部材により加圧ローラ軸を押下げながら、加圧ローラのヒートローラに対する高さ位置を調整することで、加圧ローラを押し上げる付勢部材と協働し、常時加圧ローラを弾性的に支持することになり、安定した加圧力を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る高さ位置調整手段の第一の実施例を示し、
（ａ）は定着ユニットの要部断面図であり、
（ｂ）は要部斜視図である。
【図２】本発明に係る高さ位置調整手段の第二の実施例の断面図である。
【図３】本発明に係る定着ユニットが装着される画像記録装置の内部を示す全体断面図である。
【図４】画像記録装置の各ユニットのレイアウトを示す概略説明図である。
【符号の説明】
１，１ａ　高さ位置調整手段
２，２ｂ　押下げ部材
３，３ｂ　調整ねじ（操作部）
４　コイルばね（付勢部材）
５　コイルばね（第二の付勢部材）
１０　現像ユニット
２０　ドラムユニット
３０　定着ユニット
３０ａ　フレーム（定着ユニット）
３１　ヒートローラ
３２　加圧ローラ
３２ａ　（加圧）ローラ軸
３３　排紙ローラ
５０　排紙部
Ａ　画像記録装置
Ｐ　記録用紙
【図１】
2004046030.tif 000003
【図２】
2004046030.tif 000004
【図３】
2004046030.tif 000005
【図４】
2004046030.tif 000006