JPH01140181A - 画像形成装置の定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、複写機などの画像形成装置における定着装置
に関するものである。

（従来技術） 画像形成装置の定着５Ａ冒は、一般に、ヒータを内装し
た金属製の熱ローラと、これに圧接するゴム製の圧ロー
ラからなり、これらのローラ間にトナー像が転写された
転写紙を通過させることにより、トナー像の定着を行う
ように構成されている。

また、通常、上記熱ローラには、転写紙の剥離性を上げ
るためにシリコンオイル等を塗布するためのオイル塗布
ローラが虐接し、圧ローラには、クリーニングのための
クリーニングローラが摺接する構造となっている。オイ
ル塗布ローラは、多孔の金属管の表面に不織布層が設け
られたものであり、上記金属管内部から徐々にオイルが
染み出ることにより、オイルを熱ローラ上に塗布できる
ようになっている。

このようなＱ置において、転写紙は、トナー像の転写さ
れた面が熱ローラ側に接する状態で両ローラ間を通過す
るが、このときに微量ではあるがトナーが熱ローラに付
着し、さらにその後、このトナーが両Ｏ−ラの材質面の
相違から熱ローラから圧Ｏ−ラ側に転移する。このトナ
ーが原因となって転写紙の裏面に黒筋汚れが生じること
があるので、圧ローラに転移したトナーを除去するため
に上記クリーニングローラが設けられている。

しかし、このようなりリーニングローラを設けただけの
クリーニング方式では、圧ローラ側に転移した汚れは完
全にはクリーニングできず、そのため、通常のサービス
ンンによるメンプサイクルよりも早期に圧ローラの清掃
を必要としてメンテサイクルを縮める要因となることが
あった。

また、上記オイル塗布ローラによって熱ローラへ塗布す
るオイルの珊が多いと、初期コピー時等において、オイ
ル塗布ローラの金ｉ管からオイルが通常よりも早く不織
布層に浸透し、不織布層から熱ローラを介して転写紙に
付着することにより、転写紙の４折れ、ジャムなどの不
具合を引き起こすこともあり得る。この不具合を解消す
るには、オイルの塗布量を減らさなければならないが、
そうすると、オイル汚れは解消するものの、圧ローラの
汚れの進行が通常よりも早くなるといった問題点が生じ
てしまう。

（発明の目的） 本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、オイル
汚れの問題を呈することなり、シかも圧ローラの汚れが
軽減される画像形成装置の定着装置を提供することを目
的とする。

（発明の構成） 本発明は、互いに接する熱ローラと圧ローラとからなり
、両ローラ間に画像形成のなされた転写紙を通過させて
画像を定着する定着装置において、上記圧Ｏ−ラに接し
て同期回転する搬送ローラと、上記熱ローラと圧Ｏ−ラ
の下流側に設けられ、用紙を直接排出する通路と転写紙
の搬送方向を逆転させて上配圧ローラおよび搬送ローラ
間に転写紙を搬送する通路とに切換える通路切換手段と
を備え、これら圧ローラおよび搬送ローラ間を転写紙が
通過することにより、この転写紙においてトナーが転写
された側の而が上記圧ローラと接触するようにしたもの
である。

この構成において、通常の画像形成動作時には、熱ロー
ラに付着したトナーが圧ローラに転移するが、通路切換
手段により通路が切換えられ、転写紙の搬送方向が逆転
して転写紙が圧ローラと搬送ローラとの間を通過するこ
とにより、この転写紙上に転写されたドブ−に圧ローラ
上のトナーが引かれ、これによって圧ローラ表面のクリ
ーニングが行なわれることとなる。

（実施例） 第１図は、本発明の第１実施例における電子写真複写機
（画像形成装置）を示したものであり、この複写機は、
以下に記すように、１枚の転写紙に対してその両面に複
写を行うことができるように構成されている。同図にお
いて、この複写機本体１の上面には、原稿がｓ！匿され
るコンタクトガラス２および原稿を押さえる原稿押え３
が設けられ、−側部には転写紙が収容された転写紙カセ
ット４．５．６が装着されており、他側部には、画像形
成（コピー）動作を終了した転写紙が排出される排紙ト
レイ７が装着されている。

本体１の内部には、感光体ドラム８と、その周辺機器と
して主帯電装置９、現像装置１０、転写装置１１、分１
１装置１２、除電装置１３およびクリーニング装置１４
が設けられるとともに、原稿像を感光体ドラム８士に照
射するための光学系１５、本発明の主対栄である定着装
置１６、および転写紙の搬送装置１７が設けられている
。

光学系１５は、露光ランプ２１、各種ミラー２２〜２５
、およびレンズ２６からなり、これらの一部が二点鎖線
で示すように所定の往復動作をすることにより、原稿の
露光走査が行われる。

定着装置１６は、熱ローラ２７および圧０−ラ２８を備
え、熱Ｏ−ラ２７にはオイル塗布ローラ２９が従動関係
に設けられている。熱ローラ２７は、鉄等の金属材料に
フッ素系樹脂をコーティングしたものが用いられ、圧ロ
ー５２８は、シリクンゴム等のゴム材料により形成され
ている。そして、この圧ローラ２８が上記熱ロー５２７
に圧接し、この熱ロー５２７が回転駆動されることによ
り、両０−ラが同期回転し、これらの間に転写後の用紙
が通過することにより、その転写像の定着が行われるよ
うになっている。

搬送装置１７は、転写紙カセット４．５．６から転写紙
を給紙する給紙ローラ４１、転写紙を搬送する複数個の
搬送ローラ４２、搬送路形成用ガイド板４３、レジスト
ローラ対４４、搬送ベルト４５、両面コピー時に転写紙
の搬送方向を遊転させるための反転通路４６、通路切換
板４７ａ、４７ｂ、ＪＪＦ紙ローラ対４８、両面」ビー
時に転写紙をリターンさせるリターン通路４９、このリ
ターン通路４つ中に設けられた中間トレイ５０．この中
間トレイ５０から再度レジストローラ対４４を介して転
写装置１１に転写紙を再給紙する給紙ローラ５１等から
構成されている。また、上記リターン通路４９には、転
写紙のサイズに合せて適宜転写紙を中間トレイ５０に導
入させるための通路分岐板５２が設けられている。

通路切換板４７ａ、４７ｂは、第２図に示されるように
、定着装置１６の下流側に設けられ、同図実線および二
点鎖線の位置に互いに連動しながら回動するように構成
されており、これによって、定着装ｆｆｆ１６から排出
された転写紙を反転通路４６に案内する通路と、そのま
ま排紙ローラ４８側に排出する通路とに切換えられるよ
うになっている。

反転通路４６の上８１端（下ｒｉｉ）には：ｌ［１１５
５ａ。

」口５５ｂが設けられ、」口５５ｂは軸５６を中心に回
動自在に構成されており、この回動によって」口５５ｂ
が」口５５ａに接離するようになっている。コ０５５ｔ
）は、−Ｆ反転通路４６に転写紙が搬入された時点で上
記ｊ口５５ａに当接し、このコロ５５ａと同期回転して
転写紙を再び下方に搬出するようになっている。なお、
第２図等における５７．５８．５９は、転写紙の搬送を
補助するための補助搬送ローラである。

一方、複写機本体１の上面には操作パネル（図示せず）
が設けられ、本体１内には制御装ｆｉｔ（図示せず）が
設けられており、上記操作パネル上で使用者が片面コピ
ーモードと両面コピーモードとを適宜に選択設定するこ
とにより、この設定に応じて所定のコピー動作を行うよ
うに各構成要素の作動制御が行われる。

さらに、この複写機の特徴とするところは、上記定着装
置１６における圧ローラ２８の下部がリターン通路４９
の一部に臨み、この部分に圧接する位置にゴム製の搬送
ローラ６０が設けられており、この搬送ローラ６０が上
記圧ローラ２８と同期回転する方向（すなわち中間トレ
イ５０への逆送方向）に回転駆動を受けるように構成さ
れている。従って、熱ローラ２７および圧ローラ２８が
転写紙の排出方向に同期回転する一方、この圧ローラ２
８および搬送ローラ６０は逆送方向に同期回転を行うよ
うになっている。

次に、この複写機の作用を説明する。

まず、操作パネルにおいて片面複写モードが選択された
場合には、通路切換板４７ａ、４７ｂが第２図の二点鎖
線および第３図に示される位置に切換えられる。このよ
うな状態において、給紙カセット４（あるいは給紙カセ
ット５，６）から感光体ドラム８に給紙された用紙は、
その片面に転写［２１１による像の転写が行われ、搬送
ベルト４５によって定＠装置１６に搬送された後、この
定着装置１６の熱０−ラ２７および圧ローラ２Ｂ間を通
る。このとき、転写紙に転写されたトナーの−・部が然
ロー５２７に付着し、このトナーが転写紙の通過後に圧
ロー５２８に転移する。これは、後に記すような両０−
５２７．２８の材質の相違によって起こるものである。

これら両０−５２７゜２８間を通過した転写紙は、通路
切換板４７ａ。

４７ｂに案内され、排紙ローラ４８によって排紙トレイ
７に排出される（第３図矢印参照）。

これに対し、上記操作パネルにおいて両面複写モードが
選択された場合には、通路切換板４７ａ。

４７ｂは第２図の実線および第４図に示される位置に切
換えられる。このような状態において、上記と同様に転
写紙の片面に像が転写され、転写紙が熱Ｏ−ラ２７およ
び圧ローラ２８によって搬送されると、この転写紙は通
路切換板４７ａ、４７ｂに案内されて反転通路４６に一
旦搬入され、この反転通路４６から」口５５ａ、５５ｂ
によって再び下方へ搬出されることによってリターン通
路４９へ導かれる（第４図矢印参照）。

このとき、第５図に示されるように、圧ローラ２８およ
び搬送０−ラ６０闇を転写紙が通過することにより、ト
ナー像が転写された側の面が圧〇−ラ２８と接触する状
態で転写紙の逆送が行われることになり、これによって
、圧０−５２８の周面上に付着していたトナーは転写紙
上のトナーに吸引され、圧Ｏ−ラ２８の付着トナーの除
去が行われる。このようなりリーニング効果が認められ
るのは、トナーとトナーの接着力をＦ　　、トナーＴ と転写紙との接着力をＦ　、トナーと圧０−ラ２Ｓ ８との接着力をＦ　、トナーと熱０−ラ２７の接Ｐ 着力を、ＦＩ□とすると、これらの間には、Ｆ■■＞汗
ＴＳ＞ＦＴＰ＞ＦＴｌｌ の関係があることに基づく。すなわち、本発明は、この
ような各物質量の接着力の強弱関係を有効に利用したも
のであるといえる。

上記のようにして中間トレイ５０にストツタされた転写
紙は、給紙０−ラ５１等の作用により再び感光体ドラム
８に供給され、その裏面に像の転写が行われるが、一方
で通路切換板４７ａ、４７ｂは第２図の二点ｇ１ｍおよ
び第３図に示される位置に切換えられている。従って、
両面に転写が行なわれた転写紙は、定着装置１６を通過
後、そのまま排紙Ｏ−ラ対４８によって排紙トレイ７に
排出される。この際にも、転写紙が熱ローラ２６および
圧ローラ２７間を通る時点で、第６図のように、転写紙
にトナーが転写された而が圧ローラ２７に接触するため
、圧ロー５２８のクリーニングがさらに行われることと
なる。

以上のようにこの装置では、両面複写時に、転写紙にお
いてトナー像が転写された面が上記圧ローラに２回接触
し、このとき、圧Ｏ−ラ２７に付着したトナーが転写紙
上のトナーに吸引される。

これに比べ、従来の複写機では、両面複写時においても
１回しか転写紙上のトナーと圧ローラ２７とが接触しな
い。従ってこの実施例の装置によれば、複写動作によっ
て圧０−５２７の表面にトナーが付着しても、上記転写
紙に付着したトナーの作用を有効に利用することによっ
て、上記圧ローラ２７のクリーニングを十分に行うこと
ができる。

また、このような優れたクリーニング効果が得られるこ
とから、ひいては熱ロー５２７へのオイルの塗布量の低
減も図ることができ、圧０−ラ２８のオイル汚れが発生
するといったことも防止できる。定着効果に（資）して
も、圧ローラ２８および搬送ローラ６０１ｉ１を転写紙
が通過することにより、通常の装置に比べより高いもの
となっているので、ヒータによる熱０−ラ２７の加熱温
度を通常よりも低めに設定することも可能となり、これ
によってヒータの消費電力を節減することができる。

また、この実施例のように本発明装置を両面複写機に適
用した場合は、圧ローラ２８を中間トレイ５０への逆送
用Ｏ−ラとして兼用することができ、これによって構造
が筒略化する効果もある。

なお、両面複写モードの使用頻度が比較的低いと予想さ
れる場合には、複写回数が所定の回数に到達する毎に、
片面複写モードが選択されていても強ｔＩ１１的に両面
複写モードと同様の用紙搬送動作を行わせるようにすれ
ばよい。

次に、第２実施例を第７図に基づいて説明する。

一般に、転写紙が上記のような熱ローラ２７と圧０−ラ
２８により構成された定着装置１６を通過すると、その
上面のみが直接熱せられて排出されるので、転写紙自体
が若干カールした状態となり、この状態で中間トレイ５
０にス１−ツタされると、再給紙時に重送やジャムなど
の不都合を起こす可能性がある。

そこでこの実施例では、基本構成は上記第１実施例と同
じであるが、圧ローラ２８と接する搬送ローラ６１は、
上記熱ロー５２７と同一の材質により同一の径および内
部構造を有するように形成し、しかも内装のヒータによ
ってその表面温度を熱ローラ２７と略同一にするととも
に、熱ローラ２７に接するオイル塗布ローラ２９と同一
のローラ２９を摺撞させている。

このような構造によると、熱ローラ２７が片面に作用す
ることにより転写紙がカールしても、その裏面に搬送ロ
ーラ６１が作用することにより両面のバランスがとられ
て上記カールがほぼ消され、上記不都合は解消される。

しかも、定着効果は従来に比べてより安定したものとな
る。

なお、以上の実施例では両面複写機に対して適用した場
合を示しているが、本発明は片面複写機に適用してもよ
い。この場合、圧ローラおよび搬送ローラによって排出
方向と反対方向に転写紙を搬送し、この転写紙が圧ロー
ラおよび搬送ローラから離れる直前に今度は両ローラを
逆方向に回転させて転写紙を排出させるようにすればよ
い。

（発明の効果） 以上のように本発明は、圧ローラと接しながら同期回転
する搬送ローラと、熱ローラおよび圧ローラの下流側で
、用紙を直接排出する通路と、用紙の搬送方向を・逆転
させて上記圧ローラおよび搬送ローラ間に搬送する通路
とに切換える通路切換手段とを備えたものであり、転写
紙が圧ローラと搬送ローラとの間を通過することにより
、この転写紙においてトナーが転写された側の面が圧ロ
ーラと接触するようにしているので、熱ローラ上のドブ
−が圧ローラ上に転移しても、この圧ローラ上のトナー
を上記転写紙上に転写されたトナーによって引きつける
ことにより、圧ローラのトナーによる汚れを１分にクリ
ーニングすることができ、メンテナイクルを長期化する
ことができる効果がある。また、このようなりリーニン
グ効果が得られることから、熱ローラへのオイルの塗布
ｍを増大する必要がなくなり、これによって圧ローラの
オイル汚れの防止も行われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例における画像形成装置の構
成図、第２図は同装置の要部を示す側面図、第３図およ
び第４図は同要部における転写紙の搬送方向を示す側面
図、第５図および第６図は同転写紙においてトナーが付
着した面と圧ローラとの接触関係を示す側面図、第７図
は第２実施例における複写機の要部を示す側面図である
。 １１・・・転写装置、１６・・・定着装置、２７・・・
熱ローラ、２８・・・圧ローラ、４６・・・反転通路、
４７ａ。 ４７ｂ・・・通路切換板、６０．６１・・・搬送ローラ
。 特許出願人　　　　三田り業　株式会社代　理　人　　
　　　弁理士　　小谷　悦司同　　　　　　　弁理士　
　長１）　正向　　　　　　　弁理士　　板谷　康夫第
　　２　　図 第　　３　　　図 第　　４　　図 第　　５　　図 第　　６　　図 第　　７　　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、互いに接する熱ローラと圧ローラとからなり、両ロ
   ーラ間に画像形成のなされた転写紙を通過させて画像を
   定着する定着装置において、上記圧ローラに接して同期
   回転する搬送ローラと、上記熱ローラと圧ローラの下流
   側に設けられ、用紙を直接排出する通路と転写紙の搬送
   方向を逆転させて上記圧ローラおよび搬送ローラ間に転
   写紙を搬送する通路とに切換える通路切換手段とを備え
   、これら圧ローラおよび搬送ローラ間を転写紙が通過す
   ることにより、この転写紙においてトナーが転写された
   側の面が上記圧ローラと接触するようにしたことを特徴
   とする画像形成装置の定着装置。 ２、搬送ローラの径、材質、構造、および表面温度を熱
   ローラと略同一に設定したことを特徴とする特許請求の
   範囲第１項記載の画像形成装置の定着装置。