JP2003015457A - 画像形成装置の定着器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 定着器の加熱開始からトナー像の定着動作開
始までに要するウォームアップ時間を短縮した画像形成
装置の定着器を提供する。 【解決手段】 プレスローラ２０をヒートローラ１０側
に離反可能に付勢するコイルバネ２５と、トナー像の定
着時以外は、コイルバネ２５による付勢力に抗してプレ
スローラ２０をヒートローラ１０から離反させる離反手
段とを備える。離反手段は、支点部４１、力点部４０
ａ、及びプレスローラ２０の回転軸又は軸受２１に当接
する作用点部４０ｂを有する分離レバー４０と、分離レ
バー４０を支点部４１で回転自在に軸支するケーシング
１と、分離レバー４０の力点部４０ａに当接すると共に
ケーシング１に回転可能に支持されたカム３０とを備え
る。カム３０の回転はヒートローラ１０及びプレスロー
ラ２０の回転の開始及び停止に同期している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、接触転写方式の
ファクシミリ機やコピー機等に使用される画像形成装置
の定着器に関する。

【０００２】

【従来の技術】接触転写方式のファクシミリ機やコピー
機では一般に、原稿の画像データに応じた静電潜像を感
光ドラムに形成し、この感光ドラムの静電潜像にトナー
を吸着させ、更に感光ドラムのトナー像を用紙に転写
し、プレスローラとヒートローラを備える定着器によ
り、トナー像が転写された用紙を加圧・加熱してトナー
像を用紙に定着させている。

【０００３】定着器は、例えば図４に概略図で示すよう
に、ケーシング１内に、ヒータ１１を有するヒートロー
ラ１０とプレスローラ２０とを備え、更に定着済みの用
紙を排出するための一対の搬送ローラ５０が設けられ、
ヒートローラ１０の温度を検出するサーミスタ５１も配
置されている。

【０００４】定着時には、ヒートローラ１０が定着に必
要な温度までヒータ１１により昇温されてから、定着器
に用紙が投入される。この定着器（ヒートローラ１０）
の温度と時間との関係を図３の（ａ）でみると、ヒート
ローラ１０のヒータ１１がＯＮになり、加熱が開始し、
ヒートローラ１０の温度が定着に必要な温度に達するま
でには、定着器の温度は実線のように変化する。そし
て、ヒートローラ１０の温度が必要温度に達してから、
定着器に用紙が投入され、ヒートローラ１０とプレスロ
ーラ２０で加熱・加圧されて、トナー像が用紙に定着さ
れ、定着済みの用紙が搬送ローラ５０により排出され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
定着器では、ヒートローラ１０とプレスローラ２０が常
時接触状態にあるため、図３の（ａ）中の機台駆動開始
温度までは直線的に上昇するが、この温度に達してから
の機台駆動中は温度上昇が緩やかになる。これは、ヒー
トローラ１０とプレスローラ２０とが回転しながら接触
するため、ヒートローラ１０の熱がプレスローラ２０に
奪われるからである。このため、定着器の加熱開始から
トナー像の定着動作開始までに掛かるウォームアップ時
間が長くなり、その結果、ＦＣＯＴ（加熱開始から定着
済み用紙の排出までの時間）が長くなる。

【０００６】なお、上記機台駆動開始温度とは、前回転
開始温度とも呼ばれ、感光ドラムや現像器の前処理を行
うためのトリガーとなる温度である。定着器について
は、温度ムラをなくすために回転を開始させるためのト
リガーとなる温度である。

【０００７】この発明は、そのような問題点に着目して
なされたものであって、定着器の加熱開始からトナー像
の定着動作開始までに要するウォームアップ時間を短縮
した画像形成装置の定着器を提供することを目的として
いる。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、この発明の画像形成装置の定着器は、ヒータを有す
るヒートローラと、プレスローラとを備え、トナー像が
転写された用紙をプレスローラにより加圧すると共にヒ
ートローラにより加熱することによりトナー像を用紙に
定着させるものであって、前記プレスローラをヒートロ
ーラ側に離反可能に付勢する付勢手段と、トナー像の定
着時以外は、前記付勢手段による付勢力に抗してプレス
ローラをヒートローラから離反させる離反手段とを備え
ることを特徴とする。

【０００９】この定着器では、トナー像の定着時以外は
離反手段によりプレスローラがヒートローラから離反し
ているので、ヒートローラの熱がプレスローラに奪われ
ることがなく、定着器（ヒートローラ）の加熱開始から
トナー像の定着動作開始までに掛かるウォームアップ時
間が短縮され、よってＦＣＯＴも短縮される。

【００１０】この定着器において、離反手段の具体的構
成は次のとおりである。即ち、離反手段は、支点部、力
点部、及びプレスローラに当接する作用点部を有する分
離部材と、この分離部材を支点部で回転自在に軸支する
ケーシングと、分離部材の力点部に当接すると共に回転
可能に支持されたカム部材とを備え、カム部材の回転を
ヒートローラ及びプレスローラの回転に同期させる。こ
れにより、プレスローラをヒートローラから離反させる
タイミングの制御が容易になる。

【００１１】また、ケーシングを開閉自在とし、カム部
材の回転をケーシングの開閉動作に連動させることによ
り、定着器で紙詰まり等のジャムが発生したときに、ケ
ーシングを開くだけで、定着中であってもプレスローラ
がヒートローラから自動的に離反するようにできるの
で、ジャム用紙の除去が容易になる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、実施の形態により、この発
明を更に詳細に説明する。

【００１３】その実施形態に係る画像形成装置の定着器
の概略図を図１（用紙が無いときの状態図）及び図２
（用紙を投入したときの状態図）に示す。但し、図４に
示す従来のものと同じ要素には同一符号を付してある。

【００１４】この定着器は、ケーシング１内に、ハロゲ
ンランプ等のヒータ１１を有するヒートローラ１０とプ
レスローラ２０とを備え、定着済みの用紙を排出するた
めの一対の搬送ローラ５０が設けられ、ヒートローラ１
０の温度を検出するサーミスタ５１が配置されている。
図面には示されていないが、ヒートローラ１０のヒータ
１１は、ヒータ駆動回路により所定の温度に加熱され
る。サーミスタ５１は、ヒートローラ１０の温度を検出
し、このサーミスタ５１の検出信号がヒータ駆動回路に
取り込まれ、ヒータ駆動回路は検出信号に基づいてヒー
タ１１を制御する。

【００１５】トナー像が定着された用紙は、一対の搬送
ローラ５０により搬送され、排出トレイ（図示せず）に
送出される。但し、ここまでの構成は従来と同様であ
る。

【００１６】この定着器は、プレスローラ２０をヒート
ローラ１１側に離反可能に付勢する付勢手段と、トナー
像の定着時以外は、付勢手段による付勢力に抗してプレ
スローラ２０をヒートローラ１０から離反させる離反手
段とを備えることが特徴である。

【００１７】具体的にこの定着器では、付勢手段は、一
端がケーシング１に係合し、他端がプレスローラ２０の
回転軸又は軸受２１に係合するコイルバネ２５である。
なお、コイルバネ２５に代えて、板バネや他の弾性部材
を適用することができる。離反手段は、支点部（支軸）
４１、力点部４０ａ、及びプレスローラ２０の回転軸又
は軸受２１に当接する作用点部４０ｂを有する分離レバ
ー（分離部材）４０と、この分離レバー４０を支点部４
１で回転自在に軸支するケーシング１と、分離レバー４
０の力点部４０ａに当接すると共に、ケーシング１に支
軸３１が回転可能に支持された楕円形のカム（カム部
材）３０とを備える。

【００１８】また、カム３０の回転はヒートローラ１０
及びプレスローラ２０の回転の開始及び停止に同期して
いる。つまり、トナー像の定着時以外は図１の状態にな
り、転写後の用紙が定着器に投入される直前に図２の状
態になるようにタイミングが計られる。これにより、ヒ
ートローラ１０からのプレスローラ２０の離反のタイミ
ングの制御が容易になる。更に、ケーシング１は開閉自
在であり、カム３０の回転はケーシング１の開閉動作に
連動している。具体的には、ケーシング１を開ければ、
定着中であっても強制的に図１の状態（プレスローラの
離反状態）になるように設定されている。

【００１９】この定着器では、定着時以外は図１に示す
ように、楕円形のカム３０の回転によりその長径部が分
離レバー４０の力点部４０ａを押し上げ、反対側の作用
点部４０ｂが回転軸又は軸受２１を押し下げることで、
プレスローラ２０がコイルバネ２５の付勢力に抗して下
がり、ヒートローラ１０から離反した状態にある。

【００２０】一方、定着時（用紙投入時）には、図２に
示すように、楕円形のカム３０の短径部が分離レバー４
０の力点部４０ａと当接することで、コイルバネ２５に
より回転軸又は軸受２１が押し上げられ、プレスローラ
２０がヒートローラ１０に接触した状態にある。

【００２１】上記定着器は図示しない画像形成装置に組
み込まれる。その画像形成装置のプリント動作は周知で
あるが、概説すると、帯電器により感光ドラム（又はベ
ルト）が一様に帯電され、その感光ドラムにＬＥＤプリ
ントヘッドやレーザスキャナユニットにより画情報に対
応する静電潜像が形成され（反転現象）、現像器により
感光ドラム上の静電潜像にトナーが吸着されて、感光ド
ラム上にトナー画像が形成される。そして、転写器によ
り感光ドラム上のトナー画像が用紙に転写される。

【００２２】続いて、図２に示すように、転写後の用紙
６０が用紙搬送路５上を搬送され、定着器に投入され、
ヒートローラ１０とプレスローラ２０によりトナー画像
が加熱・加圧され、トナー画像が用紙に定着され、定着
済みの用紙が搬送ローラ５０から搬出される。

【００２３】この定着器（ヒートローラ１０）の温度と
時間との関係は、図３の（ｂ）に示すとおりである。即
ち、定着時以外はプレスローラ２０がヒートローラ１０
から離反した状態（図１）にあるので、ヒータ１１によ
りヒートローラ１０の加熱が開始すると、ヒートローラ
１０の温度は機台駆動開始温度に達してからも直線的に
上昇を続け、従来（ａ）よりも短時間で必要温度に達す
る。ヒートローラ１０の温度が必要温度になると、用紙
が定着器に投入され、トナー画像の定着が行われた後、
用紙が定着器から排出される。

【００２４】なお、図３の（ｂ）において、加熱開始か
らウォームアップ終了までの温度上昇直線は、実際には
従来（ａ）よりも傾きが大きい。つまり、実際の温度上
昇は一点鎖線のようになり、実線よりも早く立ち上が
り、必要温度になるまでの時間は、従来（ａ）に破線で
示す必要温度に達するまでの時間よりも短くなる。

【００２５】この定着器によると、定着器の加熱時にヒ
ートローラ１０の熱がプレスローラ２０に奪われないの
で、定着器の加熱開始からトナー像の定着動作開始まで
に掛かるウォームアップ時間が短縮され、その結果とし
てＦＣＯＴも短縮される。

【００２６】また、定着器で用紙が詰まる等のジャムが
発生した場合、ケーシング１を開ければ、定着動作中で
あってもプレスローラ２０がヒートローラ１０から自動
的に離反するので、即ち図１の状態になるので、ジャム
用紙を容易に除去することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の定着器
によれば、トナー像の定着時以外は離反手段によりプレ
スローラがヒートローラから離反しているので、ヒート
ローラの熱がプレスローラに奪われることがなく、定着
器（ヒートローラ）の加熱開始からトナー像の定着動作
開始までに掛かるウォームアップ時間が短縮され、よっ
てＦＣＯＴも短縮される。

【００２８】また、本発明の定着器によれば、プレスロ
ーラをヒートローラから離反させるタイミングの制御が
容易になる。

【００２９】更に、本発明の定着器によれば、定着器で
紙詰まり等のジャムが発生したときに、ケーシングを開
くだけで、定着中であってもプレスローラがヒートロー
ラから自動的に離反するようにできるので、ジャム用紙
の除去が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態に係る定着器の概略図（定着時以外の
状態図）である。

【図２】同定着器の概略図（定着時の状態図）である。

【図３】従来例に係る定着器の温度と時間との関係を示
す図（ａ）、及び本発明に係る定着器の温度と時間との
関係を示す図（ｂ）である。

【図４】従来例に係る定着器の概略図である。

【符号の説明】

１ ケーシング １０ ヒートローラ １１ ヒータ ２０ プレスローラ ２１ 回転軸又は軸受 ２５ コイルバネ（付勢手段） ３０ カム（カム部材） ４０ 分離レバー（分離部材） ４０ａ 力点部 ４０ｂ 作用点部 ４１ 支点部 ６０ 用紙

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヒータを有するヒートローラと、プレスロ
   ーラとを備え、トナー像が転写された用紙をプレスロー
   ラにより加圧すると共にヒートローラにより加熱するこ
   とによりトナー像を用紙に定着させる定着器であって、 前記プレスローラをヒートローラ側に離反可能に付勢す
   る付勢手段と、トナー像の定着時以外は、前記付勢手段
   による付勢力に抗してプレスローラをヒートローラから
   離反させる離反手段とを備えることを特徴とする画像形
   成装置の定着器。
2. 【請求項２】前記離反手段は、支点部、力点部、及びプ
   レスローラに当接する作用点部を有する分離部材と、こ
   の分離部材を支点部で回転自在に軸支するケーシング
   と、分離部材の力点部に当接すると共に回転可能に支持
   されたカム部材とを備え、前記カム部材の回転はヒート
   ローラ及びプレスローラの回転に同期していることを特
   徴とする請求項１記載の画像形成装置の定着器。
3. 【請求項３】前記ケーシングは開閉自在であり、前記カ
   ム部材の回転はケーシングの開閉動作に連動しているこ
   とを特徴とする請求項２記載の画像形成装置の定着器。