(57)【要約】      （修正有）【課題】定着装置の加圧ローラ、加圧ベルト部の加圧部を固定化し、転写紙の搬送の際に入口が圧力ローラの場合と比較して鋭角となり、用紙送りが安定する。【解決手段】定着ローラ１と、転写材に形成されたトナー像を定着するため前記定着ローラ１との間に前記転写材を狭持する加圧部材内に二個のシャフト又はパイプ３ｃを入れその一個は転写紙の入口側に設け他の一個は転写紙の出口側に設けたこの加圧部材を定着ローラにスプリング２９ａ等で加圧する事により効率の良い定着装置である。また前記パイプ３ｃ内に棒状のヒータ２ａを入れる事も可能であり、加圧部材に直接熱源を取り付ける事も可能である。又定着ローラ１及び二個のシャフト又はパイプ３ｃをギア等で連結する事が容易であり高速機に適応する事が出来る。構造が簡単となり消耗品とし容易に交換出来、これによりユーザーが簡単に行うことができる。【選択図】図１２
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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る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成る定着装置において、前記加圧部が定着時において固定されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記請求項１項に記載の定着装置において、加圧部が変形パイプで一体化されている。前記請求項１項に記載の定着装置において、加圧部の定着ローラ面と接する側の部品が交換可能であることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
前記請求項１項に記載の定着装置において、加圧部が定着ローラを基準とすると転写紙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されていることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
前記請求項１，２，３項に記載の定着装置において、定着ローラが嵌合する加圧部面の表面を耐熱性及び転写紙を滑り良くする為テフロンコーテングを施すか、これと同目的の部材及び新素材として生産されているドライカーボンを取り付けることを特徴とする定着装置。
【請求項５】
前記請求項１，２，３，４，項に記載の定着装置において、定着ローラが嵌合する加圧部材内に二個のパイプを入れその一個は転写紙の入口側に設け他の一個は転写紙の出口側に各々定着ローラにスプリング等で加圧されていることを特徴とする定着装置。
【請求項６】
前記記載の定着装置において、パイプ内に棒状ヒータを備え、又は加圧部材にヒーターを取り付けた事を特徴とする定着装置。
【請求項７】
前記記載の定着装置において、定着ローラと二個のパイプをギア等で連結する事を特徴とする定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【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】  市場於いては、かかる装置に於いて最大の課題として、一つは紙詰まりである。フッ素樹脂やシリコンゴムといった比較的トナーに対して離型性のある表面を有するローラを使用するにもかかわらず、時として転写紙がこれらローラに巻き付いて紙詰まりを生じるおそれがある。このため、通常に於いては、定着ローラ及び圧力ローラの外周面に対して剥離爪を適度な圧力で接触して配置し、転写紙のローラに巻き付きを防止する為物理的に剥ぎ取るように作用させている。【０００４】  しかしながらこのような手段を備えても、時として転写紙が剥離爪の下をくぐり抜けて巻き込まれ紙詰まりを生じる場合がある。このような場合、装置本体に対して開閉可能に設けたカバーを開いて定着ローラ及び圧力ローラの剥離部を露出させ、転写紙を引き出す作業を必要とする。【０００５】  以下、図１、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号公報
【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は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の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】  定着ローラと圧力ローラの代はりに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幅を多くする事に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幅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、更に組立も含め低価格にした。
【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加圧ローラ、加圧ベルト部の加圧部を固定化した。これにより転写紙の搬送際に入口が圧力ローラの場合と比較すれば鋭角となり、常に安定される。【００１６】  此の一体化された加圧部内にヒータを入れことにより高速機には非常に効率良く構造がシンプルで、ニップ幅も充分とれ、常に安定し、無駄がない。【００１７】  前記は主に小型プリンター等に良いが、高速機、大型幅広プリンターの場合転写紙通過面を交換出来る事が従来の消耗品交換より遙かに安価となり交換も、極めて容易である。【００１８】  前記装置に於いて転写紙通過面を細かな網状等凸面を付ける事により確実に定着効果がある。この場合転写面の材質は金属でなくともよいし耐熱用樹脂又は耐熱用フイルムでも良い。またこの場合網状等凸面に限らず網状のネットでも表面摩擦を少なくし転写紙に確実に加圧効果があれば良い但し高速機に於いて此の加圧部内にヒータ内蔵する場合は此のネットの直下部を避けた方がよい。【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事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カム又は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可能であり、機械の組立工数、及び消耗品等の価格に大いに関係し又メンテナンス費用が安価になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】以下、本発明の実施の形態を図９〜図１５に基づいて説明する。【００２３】  図１、図２，図３，図４，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で示す方向に回転する。定着ローラ１の周辺には定着ローラ１に転写材が巻き付いたときに当該転写材を強制的に剥離する為の剥離爪３，定着ローラ１の外周面にシリコンオイルなどのオフセット防止液を塗布する塗布装置４，定着ローラ１の表面温度を一定に保つためにその表面温度を検知する温度検知装置５を配置されている。前記した棒状ヒータ２のオンオフはこの検知装置５からの信号に基づいて行われ、定着ローラ１の表面温度を所定の定着温度範囲内となるようにコントロールする。また、塗布装置４は図示例ではシリコンオイルを含浸したシートを押圧弾性ローラにより定着ローラの外周面に押し当て、シートを定期的に巻き解いて供給する構成よりなるが、これ以外に例えばフェルト等の含浸部材により定着ローラ表面にオイル塗布する構成であっても良い。【００２４】剥離爪３は紙面と垂直の方向に複数個並列して配置されており、それぞれの剥離爪３が装置本体に固定された枠体３１に支軸３２によって各々個別に駆動自在となるように設けられている。剥離爪３は圧力ローラ６に巻き付いた転写紙を剥離するに十分に且つ圧力ローラ６の表面を傷つけないように圧力ローラの周面に対して角度を持った爪先を有する。図示してないがこれら剥離爪３は支軸３２にとり付けられたねじりコイルばねなどの付勢手段により剥離爪の爪先が定着ローラ１の外周面に圧接する方向に付勢されている。また、この剥離爪３の駆動範囲は枠体３１に形成された釣形の形状の規制空間３３に剥離爪３の側部に立設したピン３４を位置させ、ピン３４の移動範囲を制限することにより規制されている。【００２５】定着ローラ１の外周面に対して下方から圧接するように圧力ローラ６が設けられている。圧力ローラ６はアルミニュウムまたは鉄などの中空ローラの外周面上にシリコンゴムなどの耐熱性の弾性材料からなる外層を形成したローラからなり、バネなどの不図示の付勢手段により定着ローラの外周面と幾らかの接触幅をもって圧接するように設けられている。この圧力ローラ６は定着ローラ１の駆動を摩擦的に受けて、あるいは歯車列を介して受けて定着ローラ１と同期した速度で矢印Ｂで示す方向に回転する。【００２６】使用において、未定着転写材は図中左側から右側〈矢印Ｃ方向〉にガイド板７上面に沿って定着ローラ１と圧力ローラ２とのニップ間に案内され、定着ローラ１から熱を受けて融解され定着される。【００２７】定着後転写紙はガイド板８の案内面に沿って排出ローラ対９に案内されて機外に排出される。ガイド板８は紙面と垂直の方向に複数個それぞれ隣接するガイド板と離間して並列に立脚して設けられており、これらガイド板間の空間に対応する位置に剥離爪１０が配置されている。排出ローラ対９の一方のローラ９１は装置本体側に設けられ、他方のローラ９２はカバー２０側に設けられており、カバー２０が装置本体に閉じられた状態においてローラ９１と９２とは適当な圧力により圧接する。ローラ９１は装置本体内の適当な駆動源に連結されて回転し、他方のローラ９２は、ローラ９１に摩擦従動して回転する。
剥離爪１０は圧力ローラ６の外周面に接触するように設けられている。【００２８】剥離爪１０は図２で見て紙面と垂直の方向に複数個それぞれ隣り合う剥離爪と間隔を隔てて並列して設けられており、装置本体の固定部に回転自在に支持されている駆動１１に一体に回転するようにこていされている。駆軸１１は圧力ローラ６の軸線とほぼ平行に圧力ローラ６の全長にわたって延びて、その両端を適当な軸受けにより支持されている。剥離爪１０を図２で見て時計方向に作用するために、剥離爪１０に付勢手段として適当なウエイトが設けられており、これにより剥離爪１０は自然状態においてはウエイトの重量により図２で見て時計方向、即ち剥離爪１０の爪先が圧力ローラ６から離れる方向に駆動するように付勢されている。付勢手段としてはコイルばね等であっても良い。【００２９】符号１２は駆軸１１の軸線方向の両端側において剥離爪１０と並列して駆軸１１に固定されたアームであり、その先端にはコロ１３が支軸１４により回転自在に設けられている。このアーム１２のコロ１３に対し当接可能に移動部材１４が設けられている。移動部材１４は装置本体の固定部に対して圧力ローラ６に対して接離する方向に移動可能に設けられており、アーム１２のコロ１３と当接する先端縁は図４に示すように下方に向かう方向に傾斜している。図示例においては移動部材１４はその移動範囲を規制するための長穴１４ａ内に装置本体の固定部に突設されたピン１５が位置する事により前記した接離方向への移動部材１４の移動範囲が規制されている。【００３０】移動部材１４の後端縁と当接するように、装置本体に対して開閉可能に設けられた前出のカバ２０に押さえ部２１が設けられる。カバー２０はその下端両側を支軸２３により装置本体に対して開閉可能となるように駆着されており、カバー２０を閉じた時に押さえ部材２１が移動部材１４の後端縁に当接してそれを押し、移動部材１４を図で見て左方向に移動させる。これにより移動部材１４の前端縁が剥離爪１０のコロ１３を押して剥離爪１０を反時計方向に駆動させ、その爪先が圧力ローラの外周面に接するように位置させる。【００３１】図１，図２はカバー２０を装置本体に閉じた状態、図３，図４はカバー２０を開放した状態を示す。上述したカバー２０を閉じた状態からカバー２０を開くと、それに従いカバー２０に設けた押さえ部２１は移動部材１４から離れて移動部材１４に対する押圧を開放する。これにより剥離爪１０に設けたウエイトの作動により剥離爪１０は時計方向に駆動し、その爪先が圧力ローラ６の外周面から離間する。この動作に連動して移動部材１４はコロ１３に押されて図４に示す位置に後退する。【００３２】此のように紙詰まりを除去するために可成りの部品等が必要となる。なお剥離爪１０を圧力ローラ６から離間させても、除去しようとする転写紙が剥離爪１０の爪先に引っ掛かる場合がある。この様な場合定着ローラ１及び圧力ローラ６の下流に設けたガイド板８を剥離爪１０が圧力ローラ６〜離間するように駆動した時に、剥離爪１０の先端がガイド板８の案内面より内方に位置するように隆起した形状としている。以上が従来機。【００３３】図１は従来の定着ローラと加圧ローラの定着装置。図２は剥離爪の動作を示す。図３はカバーを開いた状態を示す。図４は図３の動作状態を示す。【００３４】  図５，図６，図７，図８，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５は内部構造を示す。図６は其の側面図。図７は定着装置本体に対し加圧装置の支持体を若干摺動した状態を示す。図８は支持体をさらに摺動した状態を示す。以上が従来機。【００３５】図９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持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成を有する材料をコーテングしている事は既に公知であり、この定着ローラと、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定着ローラより表面が摩擦係数の少ない加圧部材３ａで加圧する定着装置。従来の様に定着時において回転せず固定されている事が特徴である。【００３６】図１０は本発明における定着装置の一例を示し、前記加圧部材３ａの転写紙が搬送面を別部品である搬送板３ｂとし交換が容易に出来る事を特徴とした定着装置。搬送板３ｂの材質の表面摩擦係数が定着ローラより低くないと搬送出来ない。材料がフッ素樹脂コーテング付きの定着ローラより摩擦係数の少ないフッ素樹脂コーテング材の必要がある。また最近、新素材として生産されているドライカーボンが適材である。「ドライカーボン」はカーボン繊維〈ポリアクリロニトリル樹脂を炭化された炭素繊維〉に熱硬化型樹脂を染み込ませたプリプレグと呼ばれるものを高温高圧で焼き固めたもので、一般的に「ウエットカーボン」として知られているＦＲＰ成型に近いものとは鋼性・重量・耐熱性など比較にならない高い性能を持っている。【００３７】図１１は本発明における定着装置の一例を示し、前記加圧部材３ａ内に定着ローラ１の様に棒状ヒーター２ａを備えた加圧部３Ａとし、高速機に適応が容易である。前記の従来機と比較すれば性能、効率もよく、小型化され、組立容易であり安価となる。【００３８】図１２は本発明における定着装置の一例を示し、定着ローラが嵌合する加圧部材３ａ内に２個のパイプを入れ其の内１個３ｃは転写紙の入口側に設け他の１個３ｃは転写紙の出口側に設け、各々が定着ローラ１にスプリング２９等で加圧されている。【００３９】前記加圧部材３ａ内にパイプ３ｃを介し棒状ヒータ２ａを備えた加圧部３Ｂとし、高速機に適応が容易である。材質について、加圧部材３ａはアルミニュウム又は鉄など金属でも良いし耐熱樹脂でも良い。パイプ３ｃはステンレスの中空パイプ材またはアルミニュウムの中空パイプで表面にフッ素樹脂コーテング処理加工したもの、又は耐熱チューブを施したもの等でも良い。【００４０】前記に於いて、特に高速機に適応するには定着ローラ１と２個のパイプ３ｃをギア〈不図〉等で連結する事も容易である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】  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せられない装置であり、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】
【００４２】
【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】従来の定着装置を示す。
【図４】従来の定着装置を示す。
【図５】従来の定着装置を示す。
【図６】従来の定着装置を示す。
【図７】従来の定着装置を示す。
【図８】従来の定着装置を示す。
【図９】本発明の実施形態を示す定着装置其の１
【図１０】同定着装置其の２
【図１１】同定着装置其の３
【図１２】同定着装置其の４
【符号の説明】
【００４３】  １        定着ローラ
２        棒状ヒータ                  ２ａ        棒状ヒータ
３        剥離爪                      ３Ａ        加圧部
４        塗布装置                    ３ａ        加圧部材
５        検知装置                    ３ｂ        搬送板
６        圧力ローラ                  ３ｃ        パイプ
７        ガイド板                  ２９ａ        スプリング
８        ガイド板
９        排出ローラ
１０        剥離爪
１３        コロ
１４        支軸
１５        ピン
２０        カバー
２３        支軸
２９        スプリング
３１        枠体
３２        支軸
３４        ピン
９１        ローラ
９２        ローラ
【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】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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