(57)【要約】【課題】  従来の定着装置はヒータにより加熱される定着ローラと、転写材に形成されたトナー像を定着するため前記定着ローラとの間に前記転写材を加圧ローラで狭持搬送する方法と、前記の定着ローラと複数のローラに掛けられた無端ベルトにより加圧する定着装置、又はヒータにより加熱される定着ローラと、電磁波等を利用する方法があり、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為に前記定着ローラとの間に前記転写紙を狭持する、弾力ある薄板シートをＵ型状に使用しその復元力を利用する事により転写紙を確実に定着ローラにフィットさせる事が出来従来の問題点、加圧力を少なくし、ニップ幅を広くした。その為部品は安価となり、組立工数は削減出来、効率が良く高速インクジェットプリンターにも適用可能である。【選択図】図３
2009271480.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、前記加圧部が定着時に於いて固定され、均一に接し、転写紙の入口側及び出口側の加圧力が弱いことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
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、転写材上に液体現像剤により形成された画像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画像を定着する加圧部からなる定着装置に於いて、前記加圧部が固定され、均一に接し、転写紙の入口側及び出口側の加圧力が弱いことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
前記請求項１，２項に記載の定着装置に於いて、定着ローラに接する加圧部面の表面を耐熱性及び転写紙の滑りを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で新素材として生産されているドライカーボン材を使用し、加圧部材が定着ローラに確実に且つ均一に加圧されている事を特徴とする定着装置。
【請求項４】
前記請求項１，２項に記載の定着装置に於いて、加圧部材が弾力のある薄板で一体化されており、交換が容易である事を特徴とする定着装置。
【請求項５】
前記請求項１，２項に記載の定着装置に於いて、加圧部材の裏面より定着ローラの法線方向に加圧されている事を特徴とする定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術の分野】
【０００１】  本発明は電子写真方式及びインクジェットプリンター等に適用した複写機、プリンター、ファクシミリ等の定着装置に関する。
【背景の技術】
【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、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恐れがある。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れている。
【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為のヒータ。
【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１１−３２７２９１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、つまり一対が共にローラで、一般にフルカラー用の場合、表面は定着ローラ、圧力ローラ共に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わりに駆動ベルトの組合せの場合、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、使用〈通電しない場合〉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、その変形を生じさせない対策が必要である。【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安価にした。
【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。これにより転写紙が定着装置に入る際圧力が低く入口が鋭角となり常に安定される。【００１６】  定着ローラと直接接する加圧部材の特徴は薄くて弾力性があり、摩擦係数の小さく滑りが良く、単品では平で、加工が容易である為安価である。【００１７】  組立は容易でほとんど無調整である為大量生産にも可能である。
【発明の効果】
【００１８】  本発明の最大の効果は従来の定着装置には無い大きな相違点は、ニップ幅を広くし、加圧力を少なくする事が出来、ほとんど無調整で組立を容易にした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】  以下、本発明の形態を図１〜図６に基づいて説明する。【００２０】  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等で構成されている。【００２１】  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，温度検地装置５が備えられている。【００２２】  図３は本発明に於ける定着装置の主要構造を示し、加圧部３Ａがスプリング１０８により加圧され定着使用状態を示す。図に於いて、左右固定側板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よりのスプリング掛けＡ１０９、スプリング掛けＢ１１０により案内板１０２及び転写紙剥離板１０３が定着ローラ１に軽く接する構造である。固定ステー１０４は内部に定着ローラ１の表面温度を適温の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を内部遮光板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。【００２３】又本図は加圧部３Ａをスプリング１０８で加圧されているが図３、図４のＣ部分にマグニットを利用しても目的を達成する事が出来る。【００２４】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２を備えた定着ローラであり、アルミニュウム又は鉄等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内の弾力のある薄板シート３Ｘにより定着ローラ１に加圧する。【００２５】  弾力ある薄板シート３Ｘは単品に於いては図５に示す通り平らな形状であるが、定着ローラ１に添わせて使用するため、復元力が働き図３に示す通り定着ローラにフィットされ、転写紙を確実に狭持し定着を行う。図３，図４に示すこの弾力ある薄板シート３Ｘの取付部〈上部取付部〉〈下部取付部〉は長穴にし、定着ローラ１の回転方向に対しフリーにしてある。この様に復元力を利用する事により入口と出口側���圧力を少なく出来た。【００２６】  特に高速用に弾力ある薄板シート３Ｘの裏面より軽くローラ１２２をスプリング１２３で押さえている。更に高速用として裏面より棒状ヒータ１２４を取り付けても良い。この際温度制御は定着ローラ１に使用している棒状ヒータ２と兼用する事ができる。【００２７】  下部矢印Ｂにより加圧部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〉で入り定着後はフエースダウン〈裏面〉で定着される事も大きな特徴となる。【００２８】  図４は矢印Ｂ方向より加圧部を上げる事により開放され、定着ローラに接していた薄板シート３Ｘは離れ、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。【００２９】  図５は弾力ある薄板シート３Ｘの単品について説明する。
例としてＡ４，Ａ３サイズの比較的小型プリンター用定着装置の場合０，１ｍｍ厚のバネ用ＳＵＳ４３０，ＳＵＳ３０３，ＳＵＳ４１０及び転写紙との接触面を滑りをよくする為フッ素樹脂コーテング〈テフロンコーテング〉を施し、端面を補強する目的で折り曲げてある。又高速インクジェットプリンターの場合細かいパンチング材がより効果的である。【００３０】  図６はドライカーボン材を利用する場合０，２５ｍｍ厚を利用する場合耐熱接着剤、例えばシリンコン系〈ＲＴＶ〉接着剤を使用し端部を補強材３Ｘ１〈同材又は金属材〉を接着する事により効果的である。
【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、電子写真方式のみならず、高速インクジェットプリンター、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広範囲にわたり適応できる。
【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其の１
【図４】本発明の実施形態を示す其の２
【図５】本発明の実施形態を示す其の３
【図６】本発明の実施形態を示すその４
【符号の説明】
【００３３】  １          定着ローラ              １００        固定側板Ａ
２          棒状ヒータ              １０１        固定側板Ｂ
３          剥離爪                  １０２        転写紙案内板
４          塗布装置                １０３        転写紙剥離板
５          検知装置                １０４        ステー
６          圧力ローラ              １０５        センサー側板Ａ
７          ガイド板                １０６        センサー側板Ｂ
８          ガイド板                １０７        軸
９          排出ローラ              １０８        スプリング
１０          剥離爪
１３          コロ                    １１１        サーミスター
１４          支軸                    １１２        温度過昇防止器
１５          ピン                    １１３        可動側板Ａ
２０          カバー                  １１４        可動側板Ｂ
２３          支軸                    １１５        内部遮熱板
２９          スプリング              １１６        外部断熱板
３１          枠体                    １１７        軸
３２          支軸                    １１８        軸
３４          ピン
９１          ローラ                  １２０        コロ
９２          ローラ                  １２１        スプリング
９３          転写紙                  １２２        押さえローラ
９４          トナー                  １２３        バネ
２ａ          棒状ヒータ              １２４        棒状ヒータ
３Ａ          加圧部
３ａ          加圧部材
３ｂ          搬送板
３Ｘ          弾力ある薄板シート
３Ｘ１        補強材
３ＸＸ        ドライカーボンシート
【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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