(57)【要約】【課題】画像形成装置の熱ローラ定着装置において、定着ローラ及び／又は加圧ローラの塑性変形に起因する画像の乱れや歪みを防止する。【解決手段】定着装置５０は、用紙上の未定着トナーを定着する定着ローラ５１と、定着ローラ５１に接触し、定着ローラ５１との間に用紙を通過させるニップを形成する加圧ローラ５２とを備える。熱源のハロゲンランプ５５、５６を内蔵した加熱ローラ５３、５４が定着ローラ５１及び加圧ローラ５２に接触し、定着ローラ５１及び加圧ローラ５２の表面に熱を伝える。圧力設定装置８０が定着ローラ５１と加圧ローラ５２との間、及び定着ローラ５１及び加圧ローラ５２と加熱ローラ５３、５４との間に所定の接触圧を生じさせる。この接触圧は、定着作業を行わないときには緩和することができる。【選択図】      図３
2004212790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の構成要素を備えた画像形成装置：
（ａ）用紙上の未定着トナーを定着する定着ローラ
（ｂ）前記定着ローラに接触し、この定着ローラとの間に前記用紙を通過させるニップを形成する加圧ローラ
（ｃ）前記定着ローラと加圧ローラとの間に所定の接触圧を生じさせるとともに、定着作業を行わないときは前記接触圧を緩和することのできる圧力設定装置。
【請求項２】
以下の構成要素を備えた画像形成装置：
（ａ）用紙上の未定着トナーを定着する定着ローラ
（ｂ）前記定着ローラに接触し、この定着ローラとの間に前記用紙を通過させるニップを形成する加圧ローラ
（ｃ）内部に熱源を有し、前記定着ローラに接触してこの定着ローラの表面に熱を伝えるとともに、この定着ローラとの間にニップを形成する加熱ローラ
（ｄ）前記定着ローラと加熱ローラとの間に所定の接触圧を生じさせるとともに、定着作業を行わないときは前記接触圧を緩和することのできる圧力設定装置。
【請求項３】
以下の構成要素を備えた画像形成装置：
（ａ）用紙上の未定着トナーを定着する定着ローラ
（ｂ）前記定着ローラに接触し、この定着ローラとの間に前記用紙を通過させるニップを形成する加圧ローラ
（ｃ）内部に熱源を有し、前記定着ローラに接触してこの定着ローラの表面に熱を伝えるとともに、この定着ローラとの間にニップを形成する加熱ローラ
（ｄ）前記定着ローラと加圧ローラとの間、及び前記定着ローラと加熱ローラとの間に所定の接触圧を生じさせるとともに、定着作業を行わないときは前記接触圧を緩和することのできる圧力設定装置。
【請求項４】
以下の構成要素を備えた画像形成装置：
（ａ）用紙上の未定着トナーを定着する定着ローラ
（ｂ）前記定着ローラに接触し、この定着ローラとの間に前記用紙を通過させるニップを形成する加圧ローラ
（ｃ）内部に熱源を有し、前記加圧ローラに接触してこの加圧ローラの表面に熱を伝えるとともに、この加圧ローラとの間にニップを形成する加熱ローラ
（ｄ）前記加圧ローラと加熱ローラとの間に所定の接触圧を生じさせるとともに、定着作業を行わないときは前記接触圧を緩和することのできる圧力設定装置。
【請求項５】
以下の構成要素を備えた画像形成装置：
（ａ）用紙上の未定着トナーを定着する定着ローラ
（ｂ）前記定着ローラに接触し、この定着ローラとの間に前記用紙を通過させるニップを形成する加圧ローラ
（ｃ）内部に熱源を有し、前記加圧ローラに接触してこの加圧ローラの表面に熱を伝えるとともに、この加圧ローラとの間にニップを形成する加熱ローラ
（ｄ）前記定着ローラと加圧ローラとの間、及び前記加圧ローラと加熱ローラとの間に所定の接触圧を生じさせるとともに、定着作業を行わないときは前記接触圧を緩和することのできる圧力設定装置。
【請求項６】
以下の構成要素を備えた画像形成装置：
（ａ）用紙上の未定着トナーを定着する定着ローラ
（ｂ）前記定着ローラに接触し、この定着ローラとの間に前記用紙を通過させるニップを形成する加圧ローラ
（ｃ）各々内部に熱源を有し、前記定着ローラ及び加圧ローラに接触してこれら定着ローラ及び加圧ローラの表面に熱を伝えるとともに、これら定着ローラ及び加圧ローラとの間にそれぞれニップを形成する１対の加熱ローラ
（ｄ）前記定着ローラと加圧ローラとの間、及び前記定着ローラ及び加圧ローラと加熱ローラとの間に所定の接触圧を生じさせるとともに、定着作業を行わないときは前記接触圧を緩和することのできる圧力設定装置。
【請求項７】
前記接触圧の緩和は、前記定着ローラ又は加圧ローラに対する前記加熱ローラの相対位置変化により遂行されることを特徴とする請求項２〜請求項６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
前記１対の加熱ローラを共通のシャーシに支持させ、このシャーシの変位により前記定着ローラ及び加圧ローラに対する加熱ローラの相対位置を変化させて前記接触圧の緩和を得ることを特徴とする請求項６に記載の画像形成装置。
【請求項９】
互いの間に接触圧を生じるローラの対の間に離間方向付勢手段を設け、定着作業を行うときは前記離間方向付勢手段を抑圧して前記対をなすローラの間に所定の接触圧を生じさせるとともに、圧力緩和時には前記離間方向付勢手段の抑圧を解放することを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
前記定着ローラ及び加圧ローラの少なくとも一方は、その外殻部を弾性体層で構成したことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はゼログラフィー方式の画像形成装置に関する。「画像」とは物体の形象や濃淡のみならず文字をも含む概念であり、またモノクロームかカラーかを問わない。
【０００２】
【従来の技術】
プリンタ、複写機、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機に今日広く用いられているゼログラフィー方式の画像形成装置では、感光体ドラムを露光して画像の静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーを付着させ、可視像とする。このトナーを用紙に転写し、熱を加えてトナーを融解し、用紙に定着させる。
【０００３】
トナーの定着にあたっては、今日では熱ローラ定着装置を用いるのが一般的である。熱ローラ定着装置では、互いに押しつけられることによりニップを形成する定着ローラと加圧ローラを用いる。このローラ対のうち、少なくとも定着ローラを加熱して熱を持たせる。そしてトナーを転写した用紙を前記ニップの間に通し、ローラの熱によりトナーを融解して用紙に定着させる。特許文献１に熱ローラ定着装置の例を見ることができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３４３８６０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
定着ローラ及び加圧ローラを、互いの間にニップを形成した状態で長時間放置すると、ニップの箇所に塑性変形が生じる可能性がある。ここで「塑性変形」とは、永久的に塑性変形した状態のみならず、永久的な塑性変形とまでは行かないが、弾性の衰えにより形状回復に時間がかかるような状態も指すものとする。ローラ表面の塑性変形は画像に悪影響を及ぼす。また定着ローラ及び／又は加圧ローラを加熱するにあたり、定着ローラ及び／又は加圧ローラの表面に加熱ローラを押し当てる外部加熱方式を採用した場合、加熱ローラとの間に生じるニップについても塑性変形の問題が発生する。
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、画像形成装置の熱ローラ定着装置において、定着ローラ及び／又は加圧ローラの表面にニップ形成による塑性変形が残らないようにし、定着ローラ及び／又は加圧ローラの変形に起因する画像の乱れや歪みを防止することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明では画像形成装置を次のように構成した。
【０００８】
（１）画像形成装置は以下の構成要素を備える。
（ａ）用紙上の未定着トナーを定着する定着ローラ
（ｂ）前記定着ローラに接触し、この定着ローラとの間に前記用紙を通過させるニップを形成する加圧ローラ
（ｃ）前記定着ローラと加圧ローラとの間に所定の接触圧を生じさせるとともに、定着作業を行わないときは前記接触圧を緩和することのできる圧力設定装置。
【０００９】
この構成によれば、定着作業を行わないときは定着ローラと加圧ローラとの間の接触圧を緩和することができるので、定着ローラ／加圧ローラ間のニップの箇所の塑性変形を回避することができる。これにより、定着ローラの変形に起因する画像の乱れや歪みをなくすことができる。
【００１０】
（２）画像形成装置は以下の構成を備える。
（ａ）用紙上の未定着トナーを定着する定着ローラ
（ｂ）前記定着ローラに接触し、この定着ローラとの間に前記用紙を通過させるニップを形成する加圧ローラ
（ｃ）内部に熱源を有し、前記定着ローラに接触してこの定着ローラの表面に熱を伝えるとともに、この定着ローラとの間にニップを形成する加熱ローラ
（ｄ）前記定着ローラと加熱ローラとの間に所定の接触圧を生じさせるとともに、定着作業を行わないときは前記接触圧を緩和することのできる圧力設定装置。
【００１１】
この構成によれば、定着作業を行わないときは定着ローラと加熱ローラとの間の接触圧を緩和することができるので、定着ローラ／加熱ローラ間のニップの箇所の塑性変形を回避することができる。これにより、定着ローラの変形に起因する画像の乱れや歪みをなくすことができる。
【００１２】
（３）画像形成装置は以下の構成を備える。
（ａ）用紙上の未定着トナーを定着する定着ローラ
（ｂ）前記定着ローラに接触し、この定着ローラとの間に前記用紙を通過させるニップを形成する加圧ローラ
（ｃ）内部に熱源を有し、前記定着ローラに接触してこの定着ローラの表面に熱を伝えるとともに、この定着ローラとの間にニップを形成する加熱ローラ
（ｄ）前記定着ローラと加圧ローラとの間、及び前記定着ローラと加熱ローラとの間に所定の接触圧を生じさせるとともに、定着作業を行わないときは前記接触圧を緩和することのできる圧力設定装置。
【００１３】
この構成によれば、定着作業を行わないときは定着ローラと加圧ローラとの間、及び定着ローラと加熱ローラとの間の接触圧を緩和することができるので、定着ローラ／加圧ローラ間、及び定着ローラ／加熱ローラ間のニップの箇所の塑性変形を回避することができる。これにより、定着ローラ又は加圧ローラの変形に起因する画像の乱れや歪みをなくすことができる。
【００１４】
（４）画像形成装置は以下の構成を備える。
（ａ）用紙上の未定着トナーを定着する定着ローラ
（ｂ）前記定着ローラに接触し、この定着ローラとの間に前記用紙を通過させるニップを形成する加圧ローラ
（ｃ）内部に熱源を有し、前記加圧ローラに接触してこの加圧ローラの表面に熱を伝えるとともに、この加圧ローラとの間にニップを形成する加熱ローラ
（ｄ）前記加圧ローラと加熱ローラとの間に所定の接触圧を生じさせるとともに、定着作業を行わないときは前記接触圧を緩和することのできる圧力設定装置。
【００１５】
この構成によれば、定着作業を行わないときは加圧ローラと加熱ローラとの間の接触圧を緩和することができるので、加圧ローラ／加熱ローラ間のニップの箇所の塑性変形を回避することができる。これにより、加圧ローラの変形に起因する画像の乱れや歪みをなくすことができる。
【００１６】
（５）画像形成装置は以下の構成を備える。
（ａ）用紙上の未定着トナーを定着する定着ローラ
（ｂ）前記定着ローラに接触し、この定着ローラとの間に前記用紙を通過させるニップを形成する加圧ローラ
（ｃ）内部に熱源を有し、前記加圧ローラに接触してこの加圧ローラの表面に熱を伝えるとともに、この加圧ローラとの間にニップを形成する加熱ローラ
（ｄ）前記定着ローラと加圧ローラとの間、及び前記加圧ローラと加熱ローラとの間に所定の接触圧を生じさせるとともに、定着作業を行わないときは前記接触圧を緩和することのできる圧力設定装置。
【００１７】
この構成によれば、定着作業を行わないときは定着ローラと加圧ローラとの間、及び加圧ローラと加熱ローラとの間の接触圧を緩和することができるので、定着ローラ／加圧ローラ間、及び加圧ローラ／加熱ローラ間のニップの箇所の塑性変形を回避することができる。これにより、定着ローラ又は加圧ローラの変形に起因する画像の乱れや歪みをなくすことができる。
【００１８】
（６）画像形成装置は以下の構成を備える。
（ａ）用紙上の未定着トナーを定着する定着ローラ
（ｂ）前記定着ローラに接触し、この定着ローラとの間に前記用紙を通過させるニップを形成する加圧ローラ
（ｃ）各々内部に熱源を有し、前記定着ローラ及び加圧ローラに接触してこれら定着ローラ及び加圧ローラの表面に熱を伝えるとともに、これら定着ローラ及び加圧ローラとの間にそれぞれニップを形成する１対の加熱ローラ
（ｄ）前記定着ローラと加圧ローラとの間、及び前記定着ローラ及び加圧ローラと加熱ローラとの間に所定の接触圧を生じさせるとともに、定着作業を行わないときは前記接触圧を緩和することのできる圧力設定装置。
【００１９】
この構成によれば、定着作業を行わないときは定着ローラと加圧ローラとの間、及び定着ローラ及び加圧ローラと加熱ローラとの間の接触圧を緩和することができるので、定着ローラ／加圧ローラ間、定着ローラ／加熱ローラ間、及び加圧ローラ／加熱ローラ間のニップの箇所の塑性変形を回避することができる。これにより、定着ローラ又は加圧ローラの変形に起因する画像の乱れや歪みをなくすことができる。
【００２０】
（７）上記のような画像形成装置において、前記接触圧の緩和は、前記定着ローラ又は加圧ローラに対する前記加熱ローラの相対位置変化により遂行されることとした。
【００２１】
この構成によれば、定着ローラ又は加圧ローラに対する加熱ローラの相対位置を変化させることにより、必要に応じてローラ間の接触圧を緩和することができる。
【００２２】
（８）上記のような画像形成装置において、前記１対の加熱ローラを共通のシャーシに支持させ、このシャーシの変位により前記定着ローラ及び加圧ローラに対する加熱ローラの相対位置を変化させて前記接触圧の緩和を得ることとした。
【００２３】
この構成によれば、１対の加熱ローラの定着ローラ及び加圧ローラそれぞれに対する相対位置をシャーシの変位により一挙に変化させてローラ間の接触圧を緩和することができる。
【００２４】
（９）上記のような画像形成装置において、互いの間に接触圧を生じるローラの対の間に離間方向付勢手段を設け、定着作業を行うときは前記離間方向付勢手段を抑圧して前記対をなすローラの間に所定の接触圧を生じさせるとともに、圧力緩和時には前記離間方向付勢手段の抑圧を解放することとした。
【００２５】
この構成によれば、圧力緩和時には離間方向付勢手段によりローラが積極的に離間せしめられ、圧力緩和が確実に遂行される。
【００２６】
（１０）上記のような画像形成装置において、前記定着ローラ及び加圧ローラの少なくとも一方は、その外殻部を弾性体層で構成した。
【００２７】
この構成によれば、定着ローラ及び加圧ローラの少なくとも一方の変形によりニップ幅を十分に確保できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態を図１〜図４に基づき説明する。
【００２９】
図１に示すのはゼログラフィー方式画像形成装置の一例であるタンデム方式カラープリンタ１の模型的断面である。図２に示すのはその画像形成部の模型的断面である。
【００３０】
プリンタ１においては、外部コンピュータからの原稿画像データの色情報に応じてフルカラー画像出力とモノクロ画像出力の何れかが選択される。画像出力速度はフルカラーの場合でもモノクロの場合でもＡ４サイズで２０枚／分とされている。なお本明細書には画像出力速度以外にも寸法、比率、速度、電圧、温度などの具体的な数値が登場するが、これらの数値は一つの好適例の例示であり、発明の範囲を限定するものではない。
【００３１】
プリンタ１のハウジング２の内部には用紙搬送ベルト８が配置されている。用紙搬送ベルト８はプーリ１０、１１に巻き掛けられ、用紙を図１において右方から左方へ、水平方向に搬送する。用紙搬送ベルト８の用紙受入側には給紙装置１２と用紙搬送路１３が配置される。用紙搬送ベルト８の用紙排出側には定着装置５０、用紙搬送路１５、及び排出部１６が配置される。排出部１６はハウジング２の上面に設けられる。
【００３２】
用紙搬送ベルト８の上には計４台の画像形成部が用紙搬送方向の上流側から下流側に向けて直列に配置される。４台の画像形成部とは、上流側から順に、ブラック用の画像形成部３０Ｂ、イエロー用の画像形成部３０Ｙ、シアン用の画像形成部３０Ｃ、及びマゼンタ用の画像形成部３０Ｍである。
【００３３】
画像形成部３０Ｂ、３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍの構造を図２に示す。各画像形成部とも構造は共通なので、「Ｂ」「Ｙ」「Ｃ」「Ｍ」の識別記号を省き、「３０」の符号のみ置いている。
【００３４】
画像形成部３０の中核をなすのはアモルファスシリコンを感光体とする感光体ドラム４であり、その周囲に主帯電器５、ＬＥＤプリントヘッドユニット６、現像装置３、及びクリーニング装置２０が配置されている。また図１に見られるように、転写ローラ９が用紙搬送ベルト８を隔てて感光体ドラム４に対峙する。転写ローラ９は用紙搬送ベルト８を支持し、感光体ドラム４に当接させる役割を担う。転写ローラ９には−１．５ｋＶの電圧が印加されている。
【００３５】
現像装置３はブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各色のトナーとフェライトキャリアを５：９５の重量比で混合した現像剤を収容する。トナーはコールターカウンタによるメジアン径（体積基準）が９μｍ、フェライトキャリアは平均粒径が７０μｍとなっている。現像装置３には固定磁石（図示せず）を内蔵した現像スリーブ３ａが設けられている。
【００３６】
感光体ドラム４と現像スリーブ３ａとは０．５ｍｍの隙間を隔てて対峙し、対向する表面同士が同方向に移動する向きに回転する。感光体ドラム４の周速度は１００ｍｍ／ｓｅｃ、現像スリーブ３ａの周速度は２００ｍｍ／ｓｅｃである。現像スリーブ３ａの表面には現像剤により磁気ブラシが形成される。またトナーはキャリアとの摩擦により正に帯電する。現像スリーブ３ａに対しては図示しない穂切板が設けられる。穂切板と現像スリーブ３ａとの隙間は０．５ｍｍである。現像スリーブ３ａには＋３００Ｖの現像バイアス電圧が印加される。
【００３７】
現像により、現像装置３の中の現像剤が消費される。消費した現像剤を補うため、画像形成部３０Ｂ、３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍに対応してトナー供給容器７Ｂ、７Ｙ、７Ｃ、７Ｍを設け、図示しない搬送手段により現像剤を補給する。これにより、現像装置３は常に適量の現像剤を内部に保有することになる。
【００３８】
クリーニング装置２０は感光体ドラム４に接触するゴム製のクリーニングローラ２１、用紙に転写されなかったトナーを感光体ドラム４からかき落とすクリーニングブレード２２、及びトナーを図示しない回収容器に排出する排出スパイラル２３を有する。なおクリーニング装置２０のカバーは図１においては図示を省略してある。
【００３９】
プリンタ１は次のように画像出力動作を行う。
【００４０】
感光体ドラム４の表面は主帯電器５により一様に＋４００Ｖに帯電せしめられている。外部コンピュータなどから原稿画像データが入力されると、ＬＥＤプリントヘッド６が原稿画像データに対応するＬＥＤ光を感光体ドラム４の表面に照射する。感光体ドラム４の表面は、ＬＥＤ光の照射された露光部の電圧が＋２５Ｖにまで減衰し、非露光部の＋４００Ｖの部分と合わせて静電潜像が形成される。現像スリーブ３ａに印加された＋３００Ｖの現像バイアス電圧により、現像剤中の正帯電トナーが前記露光部に付着し、静電潜像がトナーで可視化される。
【００４１】
用紙搬送ベルト８は、給紙装置１２から供給された用紙を載せ、感光体ドラム４の表面の移動方向と同じ方向に、感光体ドラム４の周速度と同じ１００ｍｍ／ｓｅｃで走行している。用紙上の所定位置からトナーの転写が開始されるよう、ＬＥＤプリントヘッド６による感光体ドラム４の露光タイミングが設定される。
【００４２】
用紙搬送ベルト８上の用紙が感光体ドラム４の下を通過する際、転写ローラ９に印加された−１．５ＫＶの電圧により、感光体ドラム４に付着したトナーが用紙に引きつけられる。これにより、トナーが用紙に転写される。
【００４３】
用紙に転写されなかったトナーはクリーニングブレード２２によりかき落とされ、排出スパイラル２３により図示しない回収容器に排出される。クリーニングローラ２１はトナー転写後の感光体ドラム４の表面を整える。
【００４４】
画像形成部３０Ｂ、３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍでブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各色のトナーを順次転写され、未定着ではあるもののトナーによりカラー画像を形成された用紙は用紙搬送ベルト８を出て定着装置５０に引き込まれる。そして定着装置５０の内部で熱ローラによりトナーを定着された後、用紙搬送路１５を経て排出部１６に排出される。
【００４５】
図３に定着装置５０の構造を模型的断面の形で示す。定着ローラ５１、加圧ローラ５２、定着ローラ５１に接触する加熱ローラ５３、及び加圧ローラ５２に接触する加熱ローラ５４の計４本のローラが垂直方向に並ぶ形で配置されている。
【００４６】
定着ローラ５１は直径１２ｍｍの鋼鉄製芯金の外側に厚さ６．５ｍｍの発泡体層を設け、この発泡体層に厚さ７０μｍのＲＦＡチューブを被せてトナーの離型性を高めたものである。発泡体層はアスカーＣ硬度が２５度のシリコンゴム発泡体からなる。ＲＦＡチューブは発泡体層と共に定着ローラ５１の外殻部である弾性体層を構成する。加圧ローラ５２も定着ローラ５１と同様の構成になっている。
【００４７】
定着ローラ５１と加圧ローラ５２とは所定の接触圧で互いに圧接せしめられ、所定幅のニップを形成する。この状態で定着ローラ５１は図示しない駆動装置により回転駆動せしめられる。加圧ローラ５２は定着ローラ５１に従って従動回転する。定着ローラ５１及び加圧ローラ５２の周速度が用紙搬送ベルト８の走行速度と同じ１００ｍｍ／ｓｅｃとなるように定着ローラ５１の回転数が制御される。
【００４８】
加熱ローラ５３、５４は外径２５ｍｍ、肉厚０．５ｍｍのアルミニウムパイプにより外殻部を構成する。加熱ローラ５３は熱源として最大消費電力１１００Ｗのハロゲンランプ５５を内蔵する。加熱ローラ５４は熱源として最大消費電力４００Ｗのハロゲンランプ５６を内蔵する。加熱ローラ５３は定着ローラ５１に、加熱ローラ５４は加圧ローラ５２に、それぞれ所定の接触圧で圧接せしめられ、所定幅のニップを形成する。この状態で加熱ローラ５３、５４は定着ローラ５１あるいは加圧ローラ５２の回転に従って従動回転する。
【００４９】
定着ローラ５１と加圧ローラ５２の間、定着ローラ５１と加熱ローラ５３の間、及び加圧ローラ５２と加熱ローラ５４の間にそれぞれ所定の接触圧を生じさせる仕組みは次の通りである。
【００５０】
定着ローラ５１を支持する軸受と加圧ローラ５２を支持する軸受とはいずれも垂直方向に、互いに独立して浮動可能である。外部から圧力がかからない場合、加圧ローラ５２は下限位置（軸受が下側の移動限界に達した位置）にある。定着ローラ５１は加圧ローラ５２の上に載り、自重による圧力を加圧ローラ５２にかける。
【００５１】
加熱ローラ５３、５４の軸受はシャーシ８１に支持されている。加熱ローラ５３、５４の軸受同士の距離は、定着ローラ５１の直径、加圧ローラ５２の直径、加熱ローラ５３の半径、及び加熱ローラ５４の半径の総和より短い。加熱ローラ５３、５４の外殻部が剛体であるのに対し、定着ローラ５１及び加圧ローラ５２の外殻部は弾性体層であることから、定着ローラ５１及び加圧ローラ５２の弾性体層が変形し、定着ローラ５１と加圧ローラ５２との間に接触圧が生じるとともに、定着ローラ５１と加熱ローラ５３との間、及び加圧ローラ５２と加熱ローラ５４との間にも接触圧が生じる。前記軸受間距離と弾性体層の弾力を適切に設定し、所定の接触圧を得る。
【００５２】
上記接触圧により、定着ローラ５１と加圧ローラ５２の間、定着ローラ５１と加熱ローラ５３の間、及び加圧ローラ５２と加熱ローラ５４の間にそれぞれ所定幅のニップが形成される。なおここで、加圧ローラ５２は前記下限位置より少し上に持ち上げられている。
【００５３】
シャーシ８１は加熱ローラ５４の軸線を回転の中心として垂直面内で回転可能である。シャーシ８１にはカムフォロワ部８２が設けられ、ここに板カム８３が係合する。モータ８５と減速装置８６からなるカム駆動装置８４が板カム８３を回転させる。シャーシ８１とその回転メカニズムが圧力設定装置８０を構成する。
【００５４】
図３の状態では、加熱ローラ５３、定着ローラ５１、加圧ローラ５２、及び加熱ローラ５４が上から下へと垂直方向に整列し、互いに所定の接触圧を及ぼし合って、所定幅のニップを形成している。この態勢において、定着作業は次のようにして行われる。
【００５５】
モノクロ画像出力時は、定着ローラ５１を回転させ、加圧ローラ５２及び加熱ローラ５３、５４も従動回転させつつ、加熱ローラ５３のハロゲンランプ５５のみ消費電力１１００Ｗで通電する。加熱ローラ５３の表面温度は最高２００゜Ｃに達する。定着ローラ５１の表面温度が１６０゜Ｃに達すればウォームアップ完了となる。ウォームアップ完了後は、定着ローラ５１の表面温度が１６０゜Ｃ±３゜Ｃを維持するようにハロゲンランプ５５のＯＮ／ＯＦＦ制御が行われる。
【００５６】
フルカラー画像出力時は、定着ローラ５１を回転させ、加圧ローラ５２及び加熱ローラ５３、５４も従動回転させつつ、加熱ローラ５３のハロゲンランプ５５は消費電力７００Ｗ、加熱ローラ５４のハロゲンランプ５６は消費電力４００Ｗで通電を行う。加熱ローラ５３、５４の表面温度は最高２００゜Ｃに達する。定着ローラ５１、加圧ローラ５２とも表面温度の制御目標は１６０゜Ｃであるが、ハロゲンランプ５５、５６の発熱量の差により、定着ローラ５１の方が早く目標温度に達する。そこで、定着ローラ５１の表面温度が１６０゜Ｃに達した時点をもってウォームアップ完了とする。
【００５７】
定着ローラ５１に続いて加圧ローラ５２の表面温度も１６０゜Ｃに達する。１６０゜Ｃの表面温度を得た後は、１６０゜Ｃ±３゜Ｃを維持するようにハロゲンランプ５５、５６のＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。
【００５８】
ウォームアップ完了時点で定着ローラ５１の回転速度は画像出力時の１／４に落とされる。加圧ローラ５２及び加熱ローラ５３、５４の従動回転速度もそれに従って低下し、この状態で定着ローラ５１及び加圧ローラ５２の表面温度を設定温度に保温する。画像出力時には、定着ローラ５１の回転速度は元通り周速１００ｍｍ／ｓｅｃとなる。
【００５９】
ウォームアップ完了後の定着装置５０にトナーＴを転写された用紙Ｐが進入すると、用紙Ｐは定着ローラ５１と加圧ローラ５２の間のニップに引き込まれる。ニップを通り抜ける間にトナーＴは融解し、用紙Ｐに定着する。定着工程を経た用紙Ｐは用紙搬送路１５から排出部１６に排出される。
【００６０】
最後の定着作業が終了した後、カム駆動装置８４が動作し、シャーシ８１を図４の角度位置へと変位させる。加熱ローラ５３が定着ローラ５１の上から退避し、定着ローラ５１が加熱ローラ５３から受けていた圧迫が解除される。
【００６１】
これにより、定着ローラ５１は自重による圧力を加圧ローラ５２にかけるだけとなる。加圧ローラ５２は定着ローラ５１の質量に自身の質量を加えた圧力を加熱ローラ５４にかけるだけとなる。いずれの圧力も図３の状態の接触圧より大幅に小さく、定着ローラ５１及び加圧ローラ５２は弾性体層の弾力でほぼ平常の形状を回復する。従って定着ローラ５１及び加圧ローラ５２に塑性変形が生じることは殆どない。
【００６２】
加熱ローラ５３は定着ローラ５１から完全に離れる位置まで退避するのが望ましいが、完全には離れないにしても、定着ローラ５１に対する圧力が十分に軽減される位置まで退避するのであれば問題はない。
【００６３】
加熱ローラ５３による圧迫が解除されるとともに、加熱ローラ５３、５４の電力消費は省エネモードに移行する。モノクロ画像出力時は、ハロゲンランプ５５の消費電力は１１００Ｗのまま、ハロゲンランプ５５のＯＮ／ＯＦＦ制御により、定着ローラ５１の表面温度を１２０゜Ｃ±３゜Ｃに下げる。フルカラー画像出力時は、ハロゲンランプ５５の消費電力は７００Ｗ、ハロゲンランプ５６の消費電力は４００Ｗのまま、両ハロゲンランプ５５、５６のＯＮ／ＯＦＦ制御により、定着ローラ５１及び加圧ローラ５２の表面温度をそれぞれ１２０゜Ｃ±３゜Ｃに下げる。加熱ローラ５３、５４はこのように画像出力時より低い温度で次の定着作業に備えて待機する。
【００６４】
プリンタ１に画像出力信号が伝えられると、カム駆動装置８４は板カム８３を回転させ、シャーシ８１を図３の角度位置に復元させる。加熱ローラ５３による定着ローラ５１の圧迫が再開し、定着ローラ５１と加圧ローラ５２の間、定着ローラ５１と加熱ローラ５３の間、及び加圧ローラ５２と加熱ローラ５４の間に所定の接触圧が復活する。この接触圧により、定着ローラ５１と加圧ローラ５２の間、定着ローラ５１と加熱ローラ５３の間、及び加圧ローラ５２と加熱ローラ５４の間に再び所定幅のニップが形成される。
【００６５】
シャーシ８１が図３に角度位置を回復した後、定着ローラ５１を回転させ、加圧ローラ５２及び加熱ローラ５３、５４も従動回転させつつ、加熱ローラ５３に、あるいは加熱ローラ５３、５４の両方に、通常の画像出力時の消費電力で通電し、ウォームアップを行う。ウォームアップ完了後、定着作業が遂行される。
【００６６】
図５及び図６に本発明の第２実施形態を示す。第２実施形態は加熱ローラを変位させる構造が第１実施形態と異なるだけなので、既出の構成要素には前と同じ符号を付し、説明は省略する。同様の説明省略を第３実施形態以下の実施形態についても行う。
【００６７】
図５は図３と同様の模型的断面図である。ここではシャーシ８１を回転させるのにエアシリンダ８７を用いている。エアシリンダ８７はシリンダ部の一端のクレビス部８８をハウジング２内の支持用部材に取り付け、ロッド８９の先端をシャーシ８１に取り付けている。ロッド８９の進出／後退により、シャーシ８１は図５の角度位置から図６の角度位置へ、またその逆へと変位する。これにより加熱ローラ５３の位置が変化し、定着ローラ５１の圧迫とその解除が行われる。シャーシ８１及びエアシリンダ８７が圧力設定装置８０を構成する。
【００６８】
図７及び図８に本発明の第３実施形態を示す。図７は図３と同様の模型的断面図である。ここではシャーシ８１を回転させるのでなく、水平方向に直線的に移動させるものとしている。直線駆動装置９０がシャーシ８１を図７の位置から図８の位置へ、またその逆へと変位させる。これにより加熱ローラ５３、５４の位置が変化し、定着ローラ５１及び加圧ローラ５２の圧迫とその解除が行われる。シャーシ８１及び直線駆動装置９０が圧力設定装置８０を構成する。
【００６９】
第１実施形態及び２実施形態では加熱ローラ５４は位置不変であったが、第３実施形態では加熱ローラ５４も変位する。加熱ローラ５４の変位に伴い、定着ローラ５１を載せた加圧ローラ５２は下降し、下限位置で止まる。シャーシ８１が図７の位置に復帰すると加熱ローラ５４が再び加圧ローラ５２を押し上げる。
【００７０】
図９に本発明の第４実施形態を示す。図９はローラの配置だけを模型的断面の形で示すものである。定着ローラ５１を支持する軸受と加圧ローラ５２を支持する軸受とはいずれも垂直方向に、互いに独立して浮動可能であるとともに、加熱ローラ５３、５４を支持する軸受も互いに独立して垂直方向に浮動可能である。
【００７１】
加熱ローラ５３の軸受と定着ローラ５１の軸受の間、定着ローラ５１の軸受と加圧ローラ５２の軸受の間、及び加圧ローラ５２の軸受と加熱ローラ５４の軸受の間にはいずれも離間方向付勢手段９１が設けられる。離間方向付勢手段８９は例えば圧縮コイルばねにより構成できる。そして加熱ローラ５３、５４に対しては軸間距離変更装置（図示せず）が設けられる。この軸間距離変更装置と離間方向付勢手段９１とが圧力設定装置を構成する。
【００７２】
定着作業時には、前記軸間距離変更装置により加熱ローラ５３、５４の軸間距離を押し縮め、定着ローラ５１と加圧ローラ５２の間、定着ローラ５１と加熱ローラ５３の間、及び加圧ローラ５２と加熱ローラ５４の間に所定の接触圧が生じ、この接触圧により、定着ローラ５１と加圧ローラ５２の間、定着ローラ５１と加熱ローラ５３の間、及び加圧ローラ５２と加熱ローラ５４の間に所定幅のニップが形成されるようにする。離間方向付勢手段９１は抑圧を受け、押し縮められる。
【００７３】
最後の定着作業が終了した後、軸間距離変更装置は加熱ローラ５３、５４を解放する。離間方向付勢手段９１も解放され、定着ローラ５１と加圧ローラ５２の間、定着ローラ５１と加熱ローラ５３の間、及び加圧ローラ５２と加熱ローラ５４の間をそれぞれ離間させる。これによりローラ同士の接触はなくなり、定着ローラ５１及び加圧ローラ５２は弾性体層の弾力で平常の形状を回復する。定着ローラ５１及び加圧ローラ５２に塑性変形が生じるおそれは皆無となる。
【００７４】
図１０〜図１５に本発明の第５実施形態を示す。図１０は定着部の部分正面図、図１１は圧力設定装置８０の構成要素として用いるバネクラッチの分解断面図、図１２は定着部の側面図、図１３は定着部の断面図、図１４は図１２と同様の側面図にして、図１２と異なる状態を示すもの、図１５は図１３と同様の断面図にして、図１３と異なる状態を示すものである。
【００７５】
第５実施形態は第１実施形態と同様加熱ローラ５３、５４の軸受をシャーシ８１に支持し、板カム８３でシャーシ８１を回転させるのであるが、板カム８３の回転動力源が第１実施形態と異なる。すなわち定着ローラ５１を回転させるモータからバネクラッチで動力を取り出すようにした点が第５実施形態の眼目である。
【００７６】
図１０にはシャーシ１７が描かれている。シャーシ１７は定着部５０の組立の基礎となるものであり、ハウジング２の内部に固定されている。定着ローラ５１を支持する軸受はシャーシ１７に固定されている。加圧ローラ５２を支持する軸受はシャーシ１７に対し垂直方向に浮動可能に支持されている。加熱ローラ５４を支持する軸受は、シャーシ８１に対しては固定され、シャーシ１７に対しては垂直方向に浮動可能に支持されている。シャーシ８１は加熱ローラ５４の軸を介してシャーシ１７に回転可能に取り付けられる。加熱ローラ５３を支持する軸受はシャーシ８１に固定されている。
【００７７】
定着ローラ５１の軸端には歯車１０１が固定され、加圧ローラ５２の軸端には歯車１０２が固定されている。歯車１０１、１０２は互いにかみ合うものであり、従って定着ローラ５１と加圧ローラ５２は互いに反対方向に回転する。歯車１０１にはもう一つの歯車１０３がかみ合う。歯車１０３は図示しないモータによって回転せしめられ、定着ローラ５１に動力を伝える役割を果たす。
【００７８】
板カム８３は軸１０４によってシャーシ１７に支持されている。軸１０４は板カム８３と固定関係にあり、板カム８３とともに回転する。この軸１０４の端にバネクラッチ１１０が配置されている。
【００７９】
バネクラッチ１１０は図１１に示す次の要素からなる。すなわち第１スリーブ１１１、第２スリーブ１１２、コイルバネ１１３、及び動力の伝達を制御する制動スリーブ１１４である。
【００８０】
第１スリーブ１１１と第２スリーブ１１２は端と端を向かい合わせる形で軸１０４に支持される。第１スリーブ１１１は軸１０４に回転自在に嵌合し、第２スリーブ１１２は軸１０４に固定される。第１スリーブ１１１には歯車１０３にかみ合う歯車１１５が一体形設されている。
【００８１】
コイルバネ１１３は密に巻かれたねじりコイルバネであって、第１スリーブ１１１と第２スリーブ１１２にまたがるように配置され、第１スリーブ１１１と第２スリーブ１１２の各外周面に接触する。コイルバネ１１３の外側に制動スリーブ１１４が配置される。コイルバネ１１３の一方の端１１３ａは第２スリーブ１１２に係合し、他方の端１１３ｂは制動スリーブ１１４に係合する。制動スリーブ１１４の外側には係合部１１６が設けられている。
【００８２】
図示しないモータが歯車１０３を回転させると、歯車１１５により歯車１０３にかみ合っている第１スリーブ１１１が回転する。第１スリーブ１１１が回転すると、これに接触しているコイルバネ１１３も回転しようとする。コイルバネ１１３が回転しようとするのをそのままにしておくと、コイルバネ１１３は第１スリーブ１１１に巻きつき、縮径現象が生じて第１スリーブ１１１にしっかりと連結する。いわゆる「クラッチがつながった」状態になる。そのためコイルバネ１１３は第１スリーブ１１１と共に回転し、コイルバネ１１３と共に第２スリーブ１１２も回転する。すなわちモータの動力が軸１０４に伝えられることになる。
【００８３】
これに対し、第１スリーブ１１１が回転してもそれに追随してコイルバネ１１３が回転するのを許さないでおくと、第１スリーブ１１１はコイルバネ１１３に対し接触しつつ空転するのみで、動力の伝達は行われない。いわゆる「クラッチが切断された」状態になる。
【００８４】
制動スリーブ１１４を拘束し、コイルバネ１１３を回転させないでおけばクラッチは切れている。制動スリーブ１１４の拘束を解き、コイルバネ１１３が回転できるようにすればクラッチがつながる。従って、係合部１１６に何かを係合させて制動スリーブ１１４を捕捉するか、あるいはこれを解放するかにより、バネクラッチ１１０の入切をコントロールできる。
【００８５】
制動スリーブ１１４の捕捉／解放の役割を担うのがヨーク１２０である。ヨーク１２０はシャーシ１７の外面に突出した支軸１２１に回転可能に支持され、２本のアーム１２２、１２３で制動スリーブ１１４を挟む。一方のアーム１２２の先端には制動スリーブ１１４の係合部１１６に係合するフック１２４が形設されている。他方のアーム１２３はその先端で係合部１１６に係合する。
【００８６】
ヨーク１２０の本体部から突出したクレビスアーム１２５にソレノイド１２６のプランジャ１２７が係合する。図１２ではアーム１２３の先端が係合部１１６に係合しているが、ここでソレノイド１２６がヨーク１２０を反時計方向に回転させると、アーム１２３が係合部１１６から外れ、制動スリーブ１１４は解放される。制動スリーブ１１４は反時計方向に回転する。制動スリーブ１１４が反時計方向に半回転するとフック１２４が係合部１１６に係合し、制動スリーブ１１４は捕捉される。その後、ソレノイド１２６がヨーク１２０を図１２において時計方向に回転させると、フック１２４は係合部１１６から外れ、制動スリーブ１１４は解放される。制動スリーブ１１４は再び反時計方向に回転する。制動スリーブ１１４は反時計方向にさらに半回転したところで再びアーム１２３に捕捉される。
【００８７】
図１２、１３の状態では、加熱ローラ５３、定着ローラ５１、加圧ローラ５２、及び加熱ローラ５４が上から下へと垂直方向に整列し、互いに所定の接触圧を及ぼし合って、所定幅のニップを形成している。図示しないモータにより歯車１０３が回転せしめられると歯車１０１及び１０２が回転し、定着ローラ５１と加圧ローラ５２が互いに反対方向に回転する。加熱ローラ５３は定着ローラ５１に接触して従動回転し、加熱ローラ５４は加圧ローラ５２に接触して従動回転する。ここで定着ローラ５１と加圧ローラ５２の間のニップに用紙を通し、定着作業を行うことができる。
【００８８】
歯車１０３が回転している間、バネクラッチ１１０の第１スリーブ１１１も回転する。しかしながらヨーク１２０のアーム１２３が係合部１１６に係合して制動スリーブ１１４の回転を止めているかぎり、バネクラッチ１１０は切断状態にあり、軸１０４に回転力は伝わらない。従ってシャーシ８１は図１２に示す角度を保っている。
【００８９】
最後の定着作業が終了し、プリンタ１を休ませてもよいことになったら、ソレノイド１２６を動作させてヨーク１２０を図１４の角度にする。するとアーム１２３と係合部１１６との係合が外れ、バネクラッチ１１０はつながった状態になる。
【００９０】
バネクラッチ１１０がつながると、歯車１０３の回転と共に板カム８３も回転する。そしてシャーシ８１は図１４、１５に示す状態へと角度を変える。
【００９１】
シャーシ８１が図１４、１５の角度位置に到達すると、アーム１２２のフック１２４が係合部１１６に係合し、バネクラッチ１１０は切断状態になる。これにより板カム８３は回転を止め、シャーシ８１も図１４、１５の状態で止まる。その後歯車１０３が回転を停止し、プリンタ１は休止状態に入る。
【００９２】
図１４、１５の角度位置では、加熱ローラ５３が定着ローラ５１の上から退避し、定着ローラ５１が加熱ローラ５３から受けていた圧迫が解除される。これにより、加圧ローラ５２は自身の質量を加熱ローラ５４にかけるだけとなる。いずれの圧力も図１２、１３の状態の接触圧より大幅に小さく、定着ローラ５１及び加圧ローラ５２は弾性体層の弾力でほぼ平常の形状を回復する。従って定着ローラ５１及び加圧ローラ５２に塑性変型が生じることは殆どない。
【００９３】
次にプリンタ１を使用するときは、歯車１０３が回転を再開するとともにソレノイド１２６を動作させてバネクラッチ１１０を接続状態にし、板カム８３を回転させる。シャーシ８１が図１２、１３の角度を回復したらソレノイド１２６が再度動作してバネクラッチ１１０を切断状態にする。これによりシャーシ８１は図１２、１３の角度を維持することになり、以後、画像形成から定着までの工程が繰り返される。
【００９４】
図１６〜図１９に本発明の第６実施形態を示す。図１６は定着部の側面図、図１７は定着部の断面図、図１８は図１６と同様の側面図にして、図１６と異なる状態を示すもの、図１９は図１７と同様の断面図にして、図１７と異なる状態を示すものである。
【００９５】
第６実施形態は第５実施形態と同様、モータからバネクラッチ１１０で動力を取り出して板カム８３を回転させ、シャーシ８１を回転させるのであるが、歯車１０３をバネクラッチ１１０の第１スリーブ１１１の歯車１１５にかみ合わせ、この歯車１１５に歯車１０２をかみ合わせた点が第５実施形態と異なる。
【００９６】
第６実施形態において、シャーシ８１は第５実施形態のものを上下逆さにしたような形状をしており、支軸１３１によりシャーシ１７に回転自在に取り付けられている。定着ローラ５１の軸受はシャーシ１７に固定されている。加圧ローラ５２の軸受は、シャーシ１７に対しては水平方向に動けるように支持されているとともに、シャーシ８１に対しては垂直方向に動けるように支持されている。加熱ローラ５３の軸受はシャーシ８１に固定されている。加熱ローラ５４の軸受はシャーシ１７に固定されている。
【００９７】
図１６、１７の状態では、加熱ローラ５３、定着ローラ５１、加圧ローラ５２、及び加熱ローラ５４が上から下へと垂直方向に整列し、互いに所定の接触圧を及ぼし合って、所定幅のニップを形成している。この状態では、歯車１０３がバネクラッチ１１０の歯車１１５にかみ合い、歯車１１５に加圧ローラ５２の歯車１０２がかみ合い、歯車１０２に定着ローラ５１の歯車１０１がかみ合っている。そのため、歯車１０３を回転させる動力は歯車１１５から歯車１０２へ、歯車１０２からさらに歯車１０１へと伝達される。定着ローラ５１と加圧ローラ５２は互いに反対方向に回転する。加熱ローラ５３は定着ローラ５１に接触して従動回転し、加熱ローラ５４は加圧ローラ５２に接触して従動回転する。ここで定着ローラ５１と加圧ローラ５２の間のニップに用紙を通し、定着作業を行うことができる。
【００９８】
歯車１０３が回転している間、バネクラッチ１１０の第１スリーブ１１１も回転する。しかしながらヨーク１２０のアーム１２３が係合部１１６に係合して制動スリーブ１１４の回転を止めているかぎり、バネクラッチ１１０は切断状態にあり、軸１０４に回転力は伝わらない。従ってシャーシ８１は図１６に示す角度を保っている。
【００９９】
最後の定着作業が終了し、プリンタ１を休ませてもよいことになったら、ソレノイド１２６を動作させてヨーク１２０を図１８の角度にする。するとアーム１２３と係合部１１６との係合が外れ、バネクラッチ１１０はつながった状態になる。
【０１００】
歯車１０３の駆動を続けると、バネクラッチ１１０がつながっているので、板カム８３が回転する。これによりシャーシ８１は図１８、１９に示す状態へと角度を変える。その途中で歯車１０２は歯車１１５から離れる。
【０１０１】
シャーシ８１が図１８、１９の角度位置に到達すると、アーム１２２のフック１２４が係合部１１６に係合し、バネクラッチ１１０は切断状態になる。これにより板カム８３は回転を止め、シャーシ８１も図１８、１９の状態で止まる。その後歯車１０３が回転を停止し、プリンタ１は休止状態に入る。
【０１０２】
図１８、１９の角度位置では、加熱ローラ５３が定着ローラ５１の上から退避し、定着ローラ５１が加熱ローラ５３から受けていた圧迫が解除される。また加圧ローラ５２も定着ローラ５１と加熱ローラ５４の間から抜け出す。これにより、ローラ相互間の圧迫が緩和され、ローラ間の接触圧は図１６、１７の状態の接触圧より大幅に小さくなる。定着ローラ及び加圧ローラ５２は弾性体層の弾力でほぼ平常の形状を回復する。従って定着ローラ５１及び加圧ローラ５２に塑性変型が生じることは殆どない。
【０１０３】
次にプリンタ１を使用するときは、歯車１０３の駆動が開始されるとともにソレノイド１２６を動作させてバネクラッチ１１０を接続状態にし、板カム８３を回転させる。シャーシ８１が図１６、１７の角度を回復したらソレノイド１２６が再度動作してバネクラッチ１１０を切断状態にする。これによりシャーシ８１は図１６、１７の角度を維持することになる。歯車１０２と歯車１１５のかみ合いもこの時点で復活している。以後、画像形成から定着までの工程が繰り返される。
【０１０４】
第１実施形態から第６実施形態までの実施形態で紹介した構成の他、次のような構成あるいは態様で本発明を実施することが可能である。
【０１０５】
定着ローラ５１、加圧ローラ５２、及び加熱ローラ５３、５４の駆動については、定着ローラ５１を原動ローラ、後の３本を従動ローラとしたが、加圧ローラ５２を原動ローラに加えてもよい。この場合加圧ローラ５２には、歯車など適当な動力伝達手段で定着ローラ５１と連結する、あるいは専用の駆動手段を設けるなどして動力を伝える。加熱ローラ５３、５４にも同様にして動力を伝えることができる。原動側と従動側の立場を取り替えることもできる。要はローラ間に周速度の差が生じなければよい。
【０１０６】
定着ローラ５１の表面温度という１６０゜Ｃという温度を例示したが、言うまでもなくこれは単なる例示であって、最良のトナー定着特性が得られるよう、現実の画像形成プロセスに合わせて温度設定すればよい。１４０゜Ｃ〜２１０゜Ｃの範囲での選択が可能である。
【０１０７】
省エネモード時の定着ローラ５１の表面温度は１２０゜Ｃに限定されない。７０゜Ｃ〜１５０゜Ｃの範囲で選択可能である。また、定着温度と省エネモード時の温度との間に何段階もの中間温度を設定し、最後の画像出力が終了した後省エネモードに入るまで、中間温度の設定に従い定着ローラ５１の温度を段階的に低下させてもよい。
【０１０８】
ウォームアップ完了後の定着ローラ５１の回転速度を画像出力時の１／４としたが、１／１〜１／６の範囲が選択可能範囲である。間欠的に回転させることも可能である。
【０１０９】
加熱ローラ５３、５４の外殻部の肉厚を０．５ｍｍとしたが、この値は０．２〜２．０ｍｍの範囲から選択可能である。
【０１１０】
また、加熱ローラ５３、５４の外殻部の材料はアルミニウムに限定されない。熱抵抗値が所定範囲に収まるかぎり、銅、鉄、ステンレス鋼といったアルミニウム以外の金属材料を使用できる。定着ローラ５１及び加圧ローラ５２の芯金についても鋼鉄以外の金属材料を使用できる。
【０１１１】
定着ローラ５１及び加圧ローラ５２において、外殻部の弾性体層を構成する発泡体層の厚さを６．５ｍｍとしたが、この値は２〜１５ｍｍの範囲から選択可能である。またシリコンゴムの発泡体層のアスカーＣ硬度は２５度に限定されない。１０〜９０度の範囲から選択できる。
【０１１２】
トナーの付着を防ぐ離型層を発泡体層の表面に形成するのに、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パー−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体）のチューブを用いたが、ＰＦＡチューブに代えてＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＶＦ（ポリフッ化ビニル）、ＥＣＴＦＥ（エチレン−クロロトリフルオロエチレン共重合体）などのフッ素樹脂のチューブを用いることが可能である。またチューブの肉厚は７０μｍに限定されず、２０〜１００μｍの範囲から選択可能である。
【０１１３】
この他、発明の主旨を逸脱しない範囲でさらに種々の変更を加えて実施することができる。
【０１１４】
【発明の効果】
本発明によれば、定着ローラ、加圧ローラ、及び加熱ローラに圧力設定装置を組み合わせ、ローラ相互間に所定の接触圧を生じさせるとともに、定着作業を行わないときは接触圧を緩和できるようにしたから、定着ローラや加圧ローラがニップ箇所で塑性変形を起こすことを回避し、ローラの変形に起因する画像の乱れや歪みをなくすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係るプリンタの模型的断面図
【図２】上記プリンタの画像形成部の模型的断面図
【図３】上記プリンタの定着部の構造を示す模型的断面図
【図４】図３と同様の模型的断面図にして、図３と異なる状態を示すもの
【図５】本発明の第２実施形態に係る定着部の構造を示す模型的断面図
【図６】図５と同様の模型的断面図にして、図５と異なる状態を示すもの
【図７】本発明の第３実施形態に係る定着部の構造を示す模型的断面図
【図８】図７と同様の模型的断面図にして、図３と異なる状態を示すもの
【図９】本発明の第４実施形態に係る定着部の構造を示す模型的断面図
【図１０】本発明の第５実施形態に係る定着部の部分正面図
【図１１】バネクラッチの分解断面図
【図１２】第５実施形態に係る定着部の側面図
【図１３】第５実施形態に係る定着部の断面図
【図１４】図１２と同様の側面図にして、図１２と異なる状態を示すもの
【図１５】図１３と同様の断面図にして、図１３と異なる状態を示すもの
【図１６】本発明の第６実施形態に係る定着部の側面図
【図１７】第６実施形態に係る定着部の断面図
【図１８】図１６と同様の側面図にして、図１６と異なる状態を示すもの
【図１９】図１７と同様の断面図にして、図１７と異なる状態を示すもの
【符号の説明】
１    プリンタ
２    ハウジング
８    用紙搬送ベルト
９    転写ローラ
１２  給紙装置
１３、１５  用紙搬送路
１６  排出部
３０Ｂ、３０Ｙ、３０Ｃ、３０Ｍ  画像形成部
３    現像部
３ａ  現像スリーブ
４    感光体ドラム
５    主帯電器
６    ＬＥＤプリントヘッドユニット
７Ｂ、７Ｙ、７Ｃ、７Ｍ  トナー供給容器
１７  シャーシ
２０  クリーニング装置
２１  クリーニングローラ
２２  クリーニングブレード
２３  排出スパイラル
５０  定着部
５１  定着ローラ
５２  加圧ローラ
５３、５４  加熱ローラ
５５、５６  ハロゲンランプ
８０  圧力設定装置
８１  シャーシ
８２  カムフォロワ部
８３  板カム
８４  カム駆動装置
８５  モータ
８６  減速装置
８７  エアシリンダ
９０  直線駆動装置
９１  離間方向付勢手段
１０１、１０２、１０３  歯車
１１０  バネクラッチ
１２０  ヨーク
１２６  ソレノイド
【図１】
2004212790.tif 000003
【図２】
2004212790.tif 000004
【図３】
2004212790.tif 000005
【図４】
2004212790.tif 000006
【図５】
2004212790.tif 000007
【図６】
2004212790.tif 000008
【図７】
2004212790.tif 000009
【図８】
2004212790.tif 000010
【図９】
2004212790.tif 000011
【図１０】
2004212790.tif 000012
【図１１】
2004212790.tif 000013
【図１２】
2004212790.tif 000014
【図１３】
2004212790.tif 000015
【図１４】
2004212790.tif 000016
【図１５】
2004212790.tif 000017
【図１６】
2004212790.tif 000018
【図１７】
2004212790.tif 000019
【図１８】
2004212790.tif 000020
【図１９】
2004212790.tif 000021