JP3326460B2 - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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Description
複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関
する。
等のシート状の転写材を当接させ、該転写材に転写バイ
アスを印加して前記トナー像を転写材に転写した後、こ
の転写材を定着装置に導いて熱と圧力によってトナー像
を転写材表面に定着させるようにした画像形成装置は従
来から良く知られている。
体例として熱ローラ方式を採用するものの基本構成を示
す断面図であり、該定着装置は互いに圧接されて図示矢
印方向に回転する定着ローラ1と加圧ローラ6とで構成
されている。定着ローラ1はハロゲンランプヒータ4を
内包する円筒状芯金3の表面に離型性層2を形成して構
成され、加圧ローラ6は棒状芯金8の周囲に耐熱性ゴム
層7を設け、更にその表面に離型性層2を形成して構成
されており、両者の対向ニップ部で転写材Pの搬送を行
うと同時に、熱と圧力によってトナーを転写材Pに定着
させる。尚、カラー用の定着装置においては、定着ロー
ラ表面の離型性層の代わりにシリコンオイルを含浸させ
たシリコンゴム層を用いたものもある。
着装置の全体構成図であり、定着ローラ1の円筒状芯金
3は摩擦係数の小さい定着ローラ軸受9を介してフレー
ム11に回転可能に支持されており、加圧ローラ6はフ
レーム11に設けられた縦方向の長孔11aによって前
後方向のみ固定され、上下方向には加圧ローラ軸受10
とフレーム11の間に挿入された加圧バネ12により上
方向に押し付けれて定着ローラ1とのニップ部で定着に
必要なニップ幅と圧力を生み出すように構成されてい
る。
画像形成装置では、近年、そのプリント速度の高速化が
重要になっており、定着装置に対しても高速化を図る必
要が生じている。
置を通過する転写材の速度が速いために、トナーを十分
に転写材上に定着させるために必要な単位時間当たりの
熱量が不足して定着不良を生じてしまう。そのため、ヒ
ータの発熱量を上げて不足分の熱量を補う必要がある
が、構成要素の耐熱性や消費電力の観点からこの方法に
も限度がある。
転写材が定着ローラ及び加圧ローラと接する面積を拡げ
ることによって単位時当たりに転写材に与える熱量を増
加させる対策が講じられており、具体的には定着ローラ
と加圧ローラの外径を拡大したり、定着加圧力を強化す
る等の方法が採用されている。
化を求める市場ニーズを満足するため、定着装置の各ロ
ーラの外径を大きくすることには限界があり、従って、
高速化対策においては定着加圧力の強化に一層拍車がか
かり、その結果、封筒を通紙した際にシワが発生し易く
なるという封筒特有の現象(以下、この現象を定着封筒
シワと称する)が生じるようになった。この現象の発生
メカニズムを図9に従って説明する。
た場合には、ニップ部において加圧ローラ6表面の断面
が円弧状に下方に落ち込むため、封筒P’の上面側と下
面側の各ローラ1,6との接触面積が上下の円弧の周長
差に比例して変化し、封筒P’の上下の搬送力に差が生
じて該封筒P’の下面側の搬送力に対して上面側の搬送
が追い付けなくなり、封筒P’の後端でこの追い付けな
かった上面側が余って弛みを生じ、最終的にこの弛みが
シワとなったまま封筒P’が排出される。尚、この現象
は、特に通紙基準位置がローラ端部の加圧部に近い片側
基準の定着装置において発生し易い。
の上下のローラの加圧力を封筒通紙時のみ軽減する方法
が採られており、具体的には上下ローラの左右の軸間に
スペーサを入れたり、同じく左右の軸間に電磁クラッチ
を設けて1枚の封筒が搬送されている間に複数回このク
ラッチを作用させることによって適度に加圧力を逃が
し、シワの原因となる紙の弛みを回復させる等の方法が
用いられている。
法では加圧力を軽減することによって封筒の定着性を低
下させているため、画質の信頼性を損なう可能性がある
とともに、加圧ローラの駆動を定着ローラとの接触によ
る従動で実現させている定着装置では、封筒シワが発生
しなくなるまで加圧力を低下させると加圧ローラに定着
ローラの駆動力が十分に伝達できなくなり、加圧ローラ
が停止して封筒が定着ニップ部でスリップする可能性が
ある。又、加圧力を軽減するための手段を設けるために
部品点数が増大し、組立工程も複雑化し、装置がコスト
アップするという問題もあった。
で、その目的とする処は、定着速度を高速化しても定着
性を損なわず、定着封筒シワ対策を複雑な機構を要する
ことなく講じることができる画像形成装置を提供するこ
とにある。
め、請求項1記載の発明は、像担持体上に形成されたト
ナー像を転写材上に転写する転写手段と、熱と圧力を加
えて前記トナー像を前記転写材上に定着させる定着手段
を有し、該定着手段として転写材の搬送基準位置を左右
何れか一方の片側端部基準とする方式を用いた画像形成
装置において、前記定着手段の基準側の定着加圧力を軽
減するとともに、同定着手段の発熱体の長手方向の発熱
分布を基準側の発熱量が非基準側の発熱量より高くなる
よう設定したことを特徴とする。
されたトナー像を転写材上に転写する転写手段と、熱と
圧力を加えて前記トナー像を前記転写材上に定着させる
定着手段を有し、該定着手段として転写材の搬送基準位
置を左右何れか一方の片側端部基準とする方式を用いた
画像形成装置において、前記定着手段における基準側の
定着加圧力を軽減するとともに、同定着手段の加圧ロー
ラの長手方向の硬度分布を基準側の硬度が非基準側の硬
度より低くなるよう設定したことを特徴とする。
載の発明において、前記定着手段の定着加圧力を軽減す
る手段を、基準側の定着ローラと加圧ローラの軸間に設
けられ、両ローラの回転に応じて両軸間を拡げるように
作用する部分と作用しない部分を有するカムで構成した
ことを特徴とする。
明において、前記カム又はその対向部材を前記加圧ロー
ラ又は定着ローラの軸方向に移動可能に構成するととも
に、封筒通紙時のみ該カム又はその対向部材を当接可能
な位置に移動させることを特徴とする。
明において、前記カム又はその対向部材の移動を給紙部
における封筒サイズの設定動作に自動的に連動させるこ
とを特徴とする。
の基準側(封筒通紙側)の定着加圧力が軽減されるた
め、定着速度の高速化に伴う定着封筒シワの発生を防ぐ
ことができる。
準側(封筒通紙側)の発熱体の発熱量を高くすることに
よって、又、請求項2記載の発明によれば、加圧ローラ
の基準側の硬度を低くすることによって、基準側の定着
加圧力不足による定着性の低下を補うことができる。
ば、請求項1又は2記載の発明における定着手段の基準
側(封筒通紙側)の定着加圧力の軽減をローラの回転力
を利用したカムの作用によって実現することができ、複
雑な構成や余分なエネルギーが不要となる。
説明する。
(C)は本発明の第1実施例を示す図であり、図1
(A)は熱ローラ方式を採用する定着装置の構成を示す
断面図、同図(B)はハロゲンランプの構成図、同図
(C)は定着温度の軸方向分布を示す図であり、図1
(A)においては図8に示したと同一要素には同一符号
を付している。
基準側の加圧バネとして低加圧力バネ12’を用いてお
り、更に、ハロゲンランプヒータとして図1(B)に示
すように基準側の発熱コイルの密度を上げて配光分布を
封筒通紙側で高めた片側配光強化ヒータ4’を用いる
か、又は単に発熱コイルの配置を左右非対称(画像中心
に対して)として基準側の発熱領域を増す等の方法によ
って、定着ローラ1の軸方向温度分布を図1(C)に示
すように封筒通紙領域の温度が高くなるようにしてい
る。
ことにより、定着シワに関しては封筒通紙側の加圧力が
低下することによってシワの発生が大幅に防がれ、この
加圧力の低下による定着性の劣化も封筒通紙領域の定着
温度を高めることによって防ぐことができた。このよう
に、基準側のみ発熱量を高めることで、全体の発熱量を
高めた場合に必要な周辺部材の耐熱性向上の対策や余分
な消費電力の増大を緩和することができるとともに、小
サイズの紙を基準側で連続通紙した場合に問題となる非
通紙部の異常な昇温を招くことなく封筒シワの発生を抑
制することが可能となる。
紙側の加圧バネ12’の強度は3.5kgf、逆側の加
圧バネ12の強度は5.0kgfであり、定着ローラ1
と加圧ローラ6の外径は共に25mm、加圧ローラ6の
ゴム硬度はアスカC硬度で46°、定着速度は70.7
mm/secである。
を図2に基づいて説明する。尚、図2は加圧ローラの斜
視図であり、本図においては図8に示したと同一要素に
は同一符号を付している。
と同様の熱ローラ方式を採用する定着装置を用いてお
り、該定着装置は封筒通紙領域側の加圧バネとして図1
(A)に示す低加圧力バネ12’を用いた際に定着性の
低下を防止するために部分低硬度加圧ローラ6’を用い
ている。
端部には一定の長さの横穴13が周方向に沿って複数形
成されており、これらの横穴13の存在によって加圧ロ
ーラ6’の軸方向硬度分布は封筒通紙側のみが低くなる
ものとなるため、第1実施例のようにヒータの軸方向温
度分布を変化させる必要がない。
により、定着シワに関しては基準側の加圧力が低下する
ことによってシワの発生が大幅に改善され、この加圧力
の低下による定着性の劣化も封筒通紙領域の低硬度化に
よる定着ニップ幅の拡大によって防止することができ
た。このように、基準側のみ加圧ローラの硬度を低くす
ることによって、加圧ローラ全体の硬度を下げた場合に
問題となる機械的強度不足やニップ部の永久変形、更に
加圧ローラ全体に横穴を貫通させた際には中央部への加
圧力の伝達不足によって生じる中央部の定着ムラ等の問
題を招くことなく、封筒シワと定着性の両立を実現する
ことができる。
ネ(不図示)の強度は封筒通紙側が3.5kgf、逆側
が5.0kgf、定着ローラ(不図示)と加圧ローラ
6’の外径は共に25mm、定着速度は70.7mm/
secであり、加圧ローラ6’としてはそのゴム硬度が
横穴を設けていない領域ではアスカC硬度で46°、横
穴のある領域では35°程度となるように内径約1m
m、長さ約100mmの横穴を表面から約2mmの深さ
に30個均等に並べたものを用いた。又、本実施例で使
用した加圧ローラ6’の簡易な作製方法としては、加圧
ローラを型枠で成型する際に基準側に複数本のピンをロ
ーラ円周方向に沿ってローラ表面側から適度な距離をと
って並べた後、ゴム材を流し込んで成型する方法が適し
ている。
を図3及び図4に基づいて説明する。尚、図3は通紙側
から見た定着装置の断面図、図4は同定着装置の加圧力
軽減機構部の斜視図であり、これらの図においては、図
1(A)に示したと同一要素には同一符号を付してい
る。
図3に示すように、図8に示した従来の定着装置とは異
なり、左右の加圧バネ12が同じ強度のバネで構成され
ているが、封筒シワ緩和のための封筒通紙側加圧力軽減
策として加圧ローラ芯金8の封筒通紙側端部にカム14
が設けられており、図4に示すように、定着ローラ1と
加圧ローラ6の回転と共にカム14が定着ローラ芯金3
に当接され、その反作用で加圧ローラ6の封筒通紙側の
みが適度に下方に押し下げられて封筒通紙時の定着加圧
力が軽減され、この瞬間に封筒後半に生じていた弛みが
封筒前半側に拡散される構成となっている。
第1及び第2実施例のように加圧力の強いバネと弱いバ
ネの2種類のバネを用いる必要がなくなるため、部品の
種類の削減と組立時のバネの選別の手間の省略或は混入
の危険を回避することができる。
り、加圧力の軽減は定着中の転写材の極一部分に瞬間的
に施されるだけで済むため、全体の定着性の劣化の度合
いが少なく、定着性を確保するための第1又は第2実施
例のような対策の度合いを低く抑えることが容易で、場
合によっては定着性の対策を省略することも可能であ
る。このようなメリットは従来の電磁クラッチを用いる
方法によっても得ることができるが、本構成は加圧ロー
ラ6の芯金8にカム14を設けるだけの簡易な方法で実
現でき、複雑な部品や新たな制御回路等を必要とせず、
安価に実現することができる。
ネ12の強度は5.0kgf、定着ローラ1と加圧ロー
ラ6の外径は共に25mm、定着速度は70.7mm/
sec、加圧ローラ6のゴム硬度はアスカC硬度で46
°である。又、カム14としては、定着ローラ芯金3と
当接する山の数が使用される封筒の長手方向の長さが最
も短い封筒に対してその通紙中に1回以上当接されるよ
うに決定されたものであって、該カム14の作用によっ
て軽減された加圧力の強度が3.5kgfのバネを使用
したときに匹敵するようにその山の高さを決定したもの
を用いた。
を図5及び図6に基づいて説明する。尚、図5及び図6
は定着装置端部の断面図であり、これらの図においては
図3に示したと同一要素には同一符号を付している。
例では第3実施例とは異なり、加圧力軽減用のカム14
は定着ローラ1側に設けられており、加圧ローラ6側に
はその芯金8に沿って左右に移動可能なカム受け部材1
4’が設けられている。このカム受け部材14’はホル
ダー16によって保持されており、該ホルダー16とフ
レーム11との間にはバネ15が介装されている。
おり、この移動軸20には封筒通紙モード設定板19が
移動自在に設けられている。そして、この封筒通紙モー
ド設定板19と前記ホルダー16とは滑車18を介して
張設されたワイヤー17によって連結されている。尚、
封筒通紙モード設定板19は移動軸20に沿って移動
し、不図示の爪等の一時固定手段によって固定される。
封筒通紙モード設定板19が移動軸20上を左動すれ
ば、カム受け部材14’が芯金8上を右動してカム受け
部材14’をカム14の対向位置に移動せしめるため、
前記第3実施例と同様に封筒シワ対策の加圧力軽減が行
われる。そして、通常の紙の通紙時にはカム受け部材1
4’が図5に示す位置に退避しているため、最適な定着
条件での定着が可能となる。
ネ12の強度は5.0kgf、締着ローラ1と加圧ロー
ラ6の外径は共に25mm、定着速度は70.7mm/
secであり、加圧ローラ6のゴム硬度はアスカC硬度
で46°である。又、カム14としては、カム受け部材
14’と当接する山の数が使用される封筒の長手方向の
長さが最も短い封筒に対してその通紙中に1回以上当接
されるように決定されたものであって、該カム14の作
用によって軽減た加圧力の強度が3.5kgfのバネを
使用したときに匹敵するようにその山の高さを決定した
ものを用いた。ところで、封筒サイズ選択時のみ封筒通
紙モード設定板19が通常の給紙トレイ上の紙サイズ設
定板に連動するよう構成することも可能であり、更に、
ワイヤー17をモータによって巻き取る構成とすること
によってカム受け部材14’の移動の電動化も容易であ
るため、プリンタの操作パネル上のスイッチやホストコ
ンピューターから信号を送ることによってカム受け部材
14’を自動的に移動させる構成も容易に実現すること
ができる。
又は2記載の発明によれば、定着手段の基準側(封筒通
紙側)の定着加圧力が軽減されるため、定着速度の高速
化に伴う定着封筒シワの発生を防ぐことができるという
効果が得られる。
準側(封筒通紙側)の発熱体の発熱量を高くすることに
よって、又、請求項2記載の発明によれば、加圧ローラ
の基準側の硬度を低くすることによって、基準側の定着
加圧力不足による定着性の低下を補うことができるとい
う効果が得られる。
ば、請求項1又は2記載の発明における定着手段の基準
側(封筒通紙側)の定着加圧力の軽減をローラの回転力
を利用したカムの作用によって実現することができ、複
雑な構成や余分なエネルギーが不要となるという効果が
得られる。
置の定着装置の構成を示す断面図、(B)はハロゲンラ
ンプの構成図図(C)は定着温度の軸方向分布を示す図
である。
ローラの斜視図である。
側から見た定着装置の断面図である。
側から見た加圧力軽減機構部の斜視図である。
装置端部の断面図である。
装置端部の断面図である。
す断面図である。
る。
の定着ニップ部の断面図である。
Claims (5)
- 【請求項1】 像担持体上に形成されたトナー像を転写
材上に転写する転写手段と、熱と圧力を加えて前記トナ
ー像を前記転写材上に定着させる定着手段を有し、該定
着手段として転写材の搬送基準位置を左右何れか一方の
片側端部基準とする方式を用いた画像形成装置におい
て、前記定着手段の基準側の定着加圧力を軽減するとと
もに、同定着手段の発熱体の長手方向の発熱分布を基準
側の発熱量が非基準側の発熱量より高くなるよう設定し
たことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 像担持体上に形成されたトナー像を転写
材上に転写する転写手段と、熱と圧力を加えて前記トナ
ー像を前記転写材上に定着させる定着手段を有し、該定
着手段として転写材の搬送基準位置を左右何れか一方の
片側端部基準とする方式を用いた画像形成装置におい
て、前記定着手段における基準側の定着加圧力を軽減す
るとともに、同定着手段の加圧ローラの長手方向の硬度
分布を基準側の硬度が非基準側の硬度より低くなるよう
設定したことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項3】 前記定着手段の定着加圧力を軽減する手
段は、基準側の定着ローラと加圧ローラの軸間に設けら
れ、両ローラの回転に応じて両軸間を拡げるように作用
する部分と作用しない部分を有するカムで構成されるこ
とを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。 - 【請求項4】 前記カム又はその対向部材を前記加圧ロ
ーラ又は定着ローラの軸方向に移動可能に構成するとと
もに、封筒通紙時のみ該カム又はその対向部材を当接可
能な位置に移動させることを特徴とする請求項3記載の
画像形成装置。 - 【請求項5】 前記カム又はその対向部材の移動は、給
紙部における封筒サイズの設定動作に自動的に連動する
ことを特徴とする請求項4記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11984895A JP3326460B2 (ja) | 1995-05-18 | 1995-05-18 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11984895A JP3326460B2 (ja) | 1995-05-18 | 1995-05-18 | 画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08314304A JPH08314304A (ja) | 1996-11-29 |
JP3326460B2 true JP3326460B2 (ja) | 2002-09-24 |
Family
ID=14771772
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11984895A Expired - Fee Related JP3326460B2 (ja) | 1995-05-18 | 1995-05-18 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3326460B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP7371462B2 (ja) * | 2019-11-29 | 2023-10-31 | 株式会社リコー | 加熱装置および画像形成装置 |
-
1995
- 1995-05-18 JP JP11984895A patent/JP3326460B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JPH08314304A (ja) | 1996-11-29 |
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