(57)【要約】      （修正有）【課題】従来の定着装置は定着ローラとを加圧ローラで狭持搬送する方法と、定着ローラと無端ベルトにより加圧する方法等があり、いずれの方法も高価であり効率がよくない。【解決手段】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定着ローラとの間に転写紙を狭持する加圧部材内に定着ローラ径より小さい径のシャフト又はパイプを二本以上入れ、その一本は転写紙の入口側に設け、他は転写紙の出口側に設け、さらに此のシャフト又はパイプ間に、薄板ブレードを入れ、この加圧部材をスプリング等で加圧し、効率の良い定着を実現する。また前記パイプ内に棒状のヒーターを入れる事、加圧部材に直接熱源を取り付ける事も可能である。特に高速機に適応する事ができる。また中速機用としては定着ローラ径に比較して幅の狭い薄板ブレードを複数枚備え各々が定着ローラに対し均等圧が加えられる様にし、加圧部材を定着ローラにスプリング等で加圧する。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに圧接して配置されヒータにより加熱され表面を耐熱シリコンゴム等で覆われている定着ローラと転写材のトナー面を前記定着ローラとの間に狭持して前記転写材上に形成されているトナー像を定着する加圧部からなる定着装置に於いて前記加圧部材内に前記定着ローラ径より小さい径のシャフト又はパイプを二本以上入れ各々が定着ローラに対し均等圧が加えられ、回転出来る様にし、その一本は転写紙の入口側に設け、他は転写紙の出口側に設け、さらに此のシャフト又はパイプ間に、薄板ブレードを一枚以上入れ、この加圧部材を定着ローラにスプリング等で加圧する事を特徴とする定着装置。
【請求項２】
互いに圧接して配置されヒータにより加熱され表面を耐熱シリコンゴム等で覆われている定着ローラと転写材のトナー面を前記定着ローラとの間に狭持して前記転写材上に形成されているトナー像を定着する加圧部からなる定着装置に於いて前記加圧部材内に前記定着ローラ径より小さい径のパイプを二本以上入れ各々が定着ローラに対し均等圧が加えられ、回転出来る様にし、その一本は転写紙の入口側に設け、他は転写紙の出口側に設けた。パイプ内に前記定着ローラと同様ローラ内に棒状ヒータを設定し、
さらに此のパイプ間に、薄板ブレードを一枚以上入れ、此の加圧部材を定着ローラにスプリング等で加圧する事を特徴とする定着装置。
【請求項３】
互いに圧接して配置されヒータにより加熱され表面をフッ素樹脂のコーテングされた定着ローラと転写材のトナー面を前記定着ローラとの間に狭持して前記転写材上に形成されたトナー像を定着する加圧部材からある定着装置に於いて、前記加圧部材内に前記定着ローラ径より小さい径の表面をシリコンゴム等で覆われているシャフト又はパイプを二本以上入れ各々が定着ローラに対し均等圧が加えられ、回転出来る様にし、その一本は転写紙の入口側に設け、他は出口側に設けた。さらに此のシャフト又はパイプ間に薄板ブレードを一枚以上入れた加圧部材を、定着ローラにスプリング等で加圧する事を特徴とする定着装置。
【請求項４】
前記請求項３項に記載の定着装置において、加圧部材内に設定された転写紙の入口側に設けられたパイプ及び他は出口側に設けられたパイプ内に前記定着ローラと同様パイプ内に棒状ヒータを設けた事を特徴とする定着装置。
【請求項５】
前記請求項１項に記載の定着装置において、加圧部材内に設定された複数枚幅の狭い薄板ブレードが、定着ローラに対し均等圧が加えられ、回転出来る様にした加圧部材を、定着ローラにスプリング等で加圧する事を特徴とする定着装置。
【請求項６】
前記請求項３項に記載の定着装置において、加圧部材内に設定された複数幅の狭い薄板ブレードの表面をテフロンコーテング等で覆われている薄板ブレードが定着ローラに対し均等に圧力が加えられている事を、特徴とする定定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術の分野】
【０００１】  本発明は電子写真方式に適用した複写機、プリンター、ファクシミリ等の定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】  従来、電子写真方式に適用した、特に小型複写機、プリンター、ファクシミリ等に使用された定着装置は、定着ローラと圧力ローラとからなる対のローラの間に未定着のトナー像を担持した転写紙を通過させ、それによりトナー像を転写紙上に加熱定着する形式の定着装置に関する。【０００３】  市場に於いては、かかる装置に於いて最大の課題として消費電力である。次が安全性と信頼性である。その信頼性と安全性を失う代表例が紙詰まりである。消費電力と紙詰まりはお互い関係がある。スピードをトげるために消費電力を上げれば良いが、しかし出きるだけ消費電力を押さえスピードを上げる為に従来の方式である定着ローラ方式は圧力ローラの圧を上げる方法かニップ幅を広くする為にベルト方式等があるがその為不具合が生じた。その不具合を防止する為更なる装置を必要とした。【０００４】  定着ローラと圧力ローラ、及び定着ローラとベルト方式あるいは電磁波等の定着装置を搭載された複写機、プリンター、ファクシミリ等市場にあり、小型機から大判機更に低速機から超高速機まで広範囲まで安全性と信頼性が最重要である。本発明は上記従来の不都合な点に鑑みてなされたものであり、従来上記方式に於いて行はれなかったつまり定着装置に於いて最重要であるニップ巾を広くし、加圧部分を分散した。【０００５】  以下、図１，図２により従来の定着装置について説明する。図１において、１，は定着ローラ、２，は定着ローラを加熱するためのヒータ、３，は加圧ローラ、４、は加圧ローラを加熱するためのヒータ。【０００６】
【特許文献１】平５−３５８９号
【特許文献２】特開平８−１７９６５２号公報
【特許文献３】特開平１１−１７４７４４号公報
【特許文献４】特開平１１−１７４８７９号公報
【特許文献５】特開平１１−３２７２１８号公報
【特許文献６】特開平１１−３２７２１９号公報
【特許文献７】特開平１１−３２７２２０号公報
【特許文献８】特開２００２−３０３５４９号公報
【特許文献９】特願２００４−３０３５４９号公報
【特許文献１０】特願２００５−２６９０８５号公報
【特許文献１１】特願２００７−２４８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】以上述べた従来の定着装置には、それぞれ以下のような問題点がある。【０００８】  定着ローラと圧力ローラの場合、つまり一対がともにローラで、一般にフルカラー用の場合、表面は定着ローラも圧力ローラもシリコンゴム等の弾力性のある材料であり、未定着のトナー像を担持した転写紙が入る場合その位置が非常にむずかしい。【０００９】  単色又は、二色等の場合、定着ローラの表面はフッ素樹脂をコーテングされたものと、圧力ローラはシリコンゴム等の弾力性のある材料であり、前記同様である。【００１０】  一般的には未定着の転写紙をガイド板に添わせてなるべく安定した状態で搬送させるがむずかしい。【００１１】  定着ローラと駆動ベルトとの組合せの場合ベルトの蛇行が又問題となる。【００１２】  消費電力の関係上、高速及び効率良く機能を発揮するため圧力を高くしニップ巾を多くすると転写紙に皺が出やすい。【００１３】  動作時に圧力及びニップ巾を必要とする構造から成る装置は通常使用しない場合、つまり圧力を加えたままの状態で長時間放置すると圧力の加わった箇所が変形するため、その為に使用しない場合の対策が必要である。【００１４】  本発明はこの様な従来の構成が有した問題を解決しようとするものであり、定着装置を如何に効率良くし、更に組立も容易にした。
【課題を解決するための手段】
【００１５】  本発明は上記目的を達成するために定着装置の主要部である加圧ローラ、加圧ベルト部の加圧部を改造した。これにより従来の加圧ローラ、加圧ベルト方式と比較して、転写紙搬送の際に入口が鋭角となり、常に安定される。【００１６】  この様に加圧力を分散する事が出来た。【００１７】  加圧ローラを選定する事により、例えば直径が大、中と、幅の狭い薄板ブレード三種類あるとすると配列とするとまず転写紙の入口側に大、次が幅の狭い薄板ブレード、中、薄板ブレード、大、薄板ブレード、大又は中の順とする。大、もしくは中をパイプ材にし、この中に棒状ヒーターを入れ、ヒーターにより加熱された定着ローラで狭持することにより定着装置の基本条件であるニップ巾も充分取れる。【００１８】  定着ローラ及び此の定着ローラに加圧される複数本の、前記の大、中，のシャフト又はパイプの表面処理は、シリコンゴム等の弾力性のある材料で覆われている定着ローラに加圧する場合は用途に応じて、フルカラーの場合は定着ローラと同様シリコンゴム等の弾力性のある材料で覆われている事が望ましい。幅の狭い薄板ブレードの表面は傷のないステンレス等の材料又はテフロンコーテングされていると良い。
又単色及び２色の場合はシリコンゴム等の弾力性の材料で覆う必要はないが高速機には必要である。表面材質等についての技術は既に公知であり、現時点ではシリコンゴムの表面に更にフッ素樹脂の薄い皮膜で覆われており長寿命と発表されている。【００１９】  此の一対化された加圧部を定着ローラに加圧するための手段として転写紙の入口側もしくは出口側のいずれかを支点とし、他の側をスプリング等で定着ローラ側に加圧可能にすることが出来、簡単なスプリング調整装置を付けることにより単独調整も容易である。【００２０】  使用中に停電及び転写紙のジャム等が生じた場合の対策として出口側のカバーと加圧部をリンク等で関連させる事により容易に解決出来る。
【発明の効果】
【００２１】  上述したように本発明の定着装置は小型機から大判機まで幅広く適応可能であり、装置の組立工数、及びメンテナンス費用が極めて安価である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】  以下、本発明の形態を図３〜図７に基づいて説明する。【００２３】  図１，図２は公開特許公報〈特開平８−１７９６５２〉より、従来の定着ローラと圧力ローラ方式の定着装置について代表例として抜記した。
図１の符号１は定着装置の本体内部に配置された、内部に棒状ヒーター２を備えた定着ローラであり、アルミニュウム又は鉄などの金属中空ローラの表面にフッ素樹脂などオフセット防止のためにトナーに対して離型性を有する材料をコーテングしている。定着ローラ１は適当な駆動源に連結されており、作動時に矢印Ａの方向に回転する。定着ローラ１の周辺には剥離爪３，温度検知装置５，圧力ローラ６，其の周辺には剥離爪１０、【００２４】  図２は特許公報〈平５−３５７９〉より、従来の定着ローラと無端ベルト方式の定着装置について代表例とし抜記した。図２の符号１は定着装置の本体内部に配置された、内部に棒状ヒーター２を備えた定着ローラである。定着ローラ１の周辺は前記同様剥離爪３，温度検知装置５，が備えられている。加圧部材３１は主要部品として、加圧用のベルト２，とローラ３，４等で構成されている。【００２５】  図３は本発明における定着装置の一例を示し、図中符号１は定着装置の本体内部に配置され、内部に棒状ヒーター２を備えた定着ローラであり、アルミニュウムまたは鉄などの金属中空ローラの表面にシリコンゴムで弾力をもたせ更に其の表面をフッ素樹脂などトナーのオフセット防止のため離形性を有する材料をコーテングしている事は既に公知である。
此の定着ローラと、転写材のトナー面を前記定着ローラとの間に狭持して前記転写材上に形成されているトナー像を加圧部３Ａ内に前記定着ローラ１の径より小さい径のシャフト又はパイプ３ｃを二本以上いれ各々が定着ローラ１に対し均等圧が加えられ、回転出きる様にし、其の一本は転写紙の入口側に設け、他は転写紙の出口側に設け、さらに此のシャフト又はパイプ３ｃ間に、幅の狭い薄板ブレードＡ３Ｅを一枚以上入れ、軸１１８を介しバネ１１９で定着ローラ１に直接加圧されている。此の加圧部材３１を定着ローラ１にスプリング２９ａ等で加圧する事が特徴である。【００２６】  図４は本発明における定着装置の一例を示し、図３で説明した定着装置を高速機に対応する為、加圧部材３ａ内のパイプ３ｃ内に棒状ヒーター２ａを設けた。【００２７】  図５は本発明における定着装置の一例を示し、図３，で説明した装置はフルカラー機に適応するが単色及び二色プリンター等は定着ローラ１の表面をフッ素樹脂のコーテングが従来使用されており此に対応出来る。又加圧部材３ａ内のパイプ３ｃ内に棒状ヒーター２ａを設け図４で説明した定着装置と同様高速機に対応する事が出来る。【００２８】  図６は本発明における定着装置の一例を示し、小消費電力用プリンター等に適応する。又単色及び二色用プリンター等は定着ローラ１の表面をフッ素樹脂のコーテングが従来使用されており此に対応出来る。【００２９】  図７は本発明における、定着装置の主要構造を示し、上部矢印より加圧部３Ａを加圧され定着使用状態を示す。図に於いて、左右の固定側板Ａ１００、固定側板Ｂ１０１に定着ローラ１はベアリングを介し備えられ、ギアを介しモーターにより回転する。転写紙案内板１０２と転写紙剥離板１０３は固定ステー１０４を介しセンサー側板Ａ１０５，センサー側板Ｂ１０６に取り付けられている。センサー側板Ａ１０５，センサー側板Ｂ１０６は軸１０７により固定側板Ａ１００，固定側板Ｂ１０１下部を取り付けられている。上部はスプリング１０８により左右を固定側板Ａ１００、固定側板Ｂ１０１に取り付けられている。センサー側板Ａ１０５、センサー側板Ｂ１０６は固定側板Ａ１００、固定側板Ｂ１０１より突起しているストッパーＡ１０９ストッパーＢ１１０により案内板１０２及び転写紙剥離板１０３が定着ローラ１に軽く接する為に規制されている。固定ステー１０４は内部に定着ローラ１の表面温度を適温に制御する為サーミスター１１１及び温度過昇防止器１１２を備えている。サーミスター１１１の検知部が定着ローラ１に接する様に備えられ定着ローラ１の内部に備えた棒状ヒーター２を制御する。加圧部３Ａは可動側板Ａ１１３、可動側板Ｂ１１４を内部遮熱板１１５及び外部断熱板１１６で支えられ、下部を固定側板Ａ１００、固定側板Ｂ１０１に固定されている軸１１７で可動出来る。
可動側板Ａ１１３、可動側板Ｂ１１４は薄板ブレードＡ３Ｅ１、薄板ブレードＢ３Ｅ２、薄板ブレードＣ３Ｆの左右を軸１１８で支え、左右をバネ１１９で軸１１８を介し薄板ブレードＡ３Ｅ、薄板ブレードＡ３Ｅ２、薄板ブレード３Ｆの先端が定着ローラ１に接し未定着の転写紙９３の表面に転写されたトナー９４を狭持し定着を行う。
薄板ブレードＡ３Ｅ１の先端は凸のＲとし、次の薄板ブレードＢ３Ｅ２は凹のＲとし交互に行う事により転写紙を均一に定着ローラに接する事を可能する。
上部矢印の加圧部３Ａを解除する事により可動側板Ａ１１３、可動側板Ｂ１１４のコロ１２０がセンサー側板Ａ１０５、センサー側板Ｂ１０６に接し作動する事により案内板１０２及び転写紙剥離板１０３を定着ローラ１より離す事が出来定着装置内にあるジャム処理が容易である。
又本図に示す更なる特徴は未定着の状態でフエースアップ〈表面〉で入り定着後は裏面〈フエースダウン〉で排出される事も大きな特徴となる。【００３０】  図８は上部矢印より加圧部３Ａの押さえの開放によりスプリング１２１の作動で開く。同時にセンサー側板Ａ１０５、センサー側板Ｂ１０６を可動側板Ａ１１３、可動側板Ｂ１１４のコロ１２０が接し作動する事により案内板１０２及び転写紙    剥離板１０３を定着ローラ１より離す事が出来る状態を示す。
【産業上の利用可能性】
【００３１】  上述したように本発明の定着装置は、電子写真方式のプリンター、カラープリンター、ファクシミリー等に欠かされない装置であり、小型機から大判機まで、それと低速機から高速機まで広範囲にわたり適応出来る。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】  従来の定着装置を示す。
【図２】  従来の定着装置を示す。
【図３】  本発明の実施形態を示す定着装置其の１
【図４】  本発明の実施形態を示す定着装置其の２
【図５】  本発明の実施形態を示す定着装置其の３
【図６】  本発明の実施形態を示す定着装置その４
【図７】  本発明に実施形態を示す定着装置その５
【図８】  本発明の実施形態を示す定着装置その６
【符号の説明】
【００３３】  １          定着ローラ                ７０          熱導板Ａ
２          棒状ヒーター              ７１          熱導板Ｂ
３          剥離爪                  １００          固定側板Ａ
４          塗布装置                １０１          固定側板Ｂ
５          検知装置                １０２          転写紙案内板
６          圧力ローラ              １０３          転写紙剥離板
７          ガイド板                １０４          ステー
８          ガイド板                １０５          センサー側板Ａ
９          排出ローラ              １０６          センサー側板Ｂ
１０          剥離爪                  １０７          軸
１３          コロ                    １０８          スプリング
１４          支軸                    １０９          ストッパーＡ
１５          ピン                    １１０          ストッパーＢ
２０          カバー                  １１１          サーミスター
２３          支軸                    １１２          温度過昇防止器
２９          スプリング              １１３          可動側板Ａ
３１          枠体                    １１４          可動側板Ｂ
３２          支軸                    １１５          内部遮熱板
３４          ピン                    １１６          外部断熱板
９１          ローラ                  １１７          軸
９２          ローラ                  １１８          軸
９３          転写紙                  １１９          バネ
９４          トナー                  １２０          コロ
２ａ          棒状ヒーター            １２１          スプリング
３Ａ          加圧部
３ａ          加圧部材
３ｂ          搬送板
３ｃ          パイプ
３ｄ          パイプ
３Ｅ１        薄板ブレードＡ
３Ｅ２        薄板ブレードＢ
３Ｆ          薄板ブレードＣ
２９ａ        スプリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2009217225.tif 000007
【図６】
2009217225.tif 000008
【図７】
2009217225.tif 000009
【図８】
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