JPH02277088A - 定着装置における画像ずれ防止装置 - 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、電子複写機やレーザプリンター等の画像形成
装置に関し、特に、乾式トナーを用いて画像を形成し、
そのトナー画像を用紙に転写したものを加熱ローラ方式
の定着装置により定着する方式の装置に関する。

（従来の技術） 電子複写機やレーザプリンター等のように、乾式トナー
を用いて感光体ドラムにトナー画像を形成し、そのトナ
ー画像を用紙に転写した後で、その未定着トナー画像を
担持する用紙を定着装置に尋人して、熱や圧力を加える
ことにより定着するような手段が用いられている。

前述したような定着装置としては、フラッシュ定着方式
や、オーブン加熱方式等の各種の装置が用いられるが、
−船釣には、加熱ローラ方式の装置が用いられる場合が
多い。この加熱ローラ方式の定着装置は、ランプ等の加
熱源を内蔵した加熱ローラと、該加熱ローラに対して比
較的大きな押圧力で押圧される加圧ローラとから構成さ
れるもので、その構成が簡単であること、小型に形成出
来る等の理由から、通常の小型の複写機等の装置におい
ては、最も多く使用されているものである。

前述したような加熱ローラ方式の定着装置を設けた画像
形成装置、例えば、第４図に示されるような機構のもの
として構成される。この第４図に示される画像形成装置
において、画像形成手段として感光体ドラム１を用い、
該感光体ドラム１の周囲にトナー画像を形成するための
ゼログラフィ一方式の装置を配置する。

これ等のトナー画像形成手段は、一般の複写機の場合と
同様に、帯電コロトロン２、現像装置３、転写・剥離コ
ロトロン４、および、剥離爪、クリーニング装置等によ
り構成される。そして、帯電コロトロン２により感光体
ドラム１の表面に一様に帯電を行ってから、原稿を装置
した画像の光を照射する等の方法により、感光体ドラム
に静電潜像を形成し、その静電潜像に現像装置からトナ
ーを供給してトナー画像を形成する。そのトナー画像を
転写・剥離コロトロンからの放電により用紙に転写し、
用紙を剥離した後でクリーニング装置により残留するト
ナーを除去するような動作が繰返し行われる。

前述したようにして、感光体ドラムからトナー画像が転
写された用紙Ｐは、バキューム吸引機構を備えた搬送ベ
ルト装置６によって搬送され、ガイド板７を経て定着装
置１０に案内される。そして、該定着装置１０の加熱ロ
ーラ１１と、加圧ローラ１３との間にニップされた状態
で定着が行われて、記録紙が作成され、搬送ローラ装置
２０を介して排出トレイ等に向けて排出される。

前記加熱ローラ方式の定着装置においては、加熱ローラ
１１は表面にフッ素樹脂等をコーティングしたパイプ等
が使用されるが、加圧ローラ１３は表面に比較的厚いゴ
ム層が形成されているために、両ローラの間のニップ部
分で、両日−ラを押圧することによって、その加圧ロー
ラのゴム層が変形される。

前記定着装置１０は、第５図に示されるように、両日−
ラから用紙を剥離するための剥離爪１７を設け、搬送０
−ラ装置２０との間の用紙搬送路を、上下のガイド板１
８．１９により規制している。

また、搬送ローラ装置２０は、駆動ローラ２１とピンチ
ローラ２２とを対向させて配置し、前記ピンチローラ２
２を複数−個のローラ部材が、それぞれ押圧スプリング
２７により、駆動ローラに向けて所定の押圧力を得るこ
とが出来るように配置されており、定着装置から排出さ
れる用紙に対する搬送を行うことが出来るようにされる
。

そして、前記両ローラの間のニップ部分での用紙に対す
るニップ形状を、用紙の中央部分での搬送速度が小さく
、両側部分の搬送速度が大きくなるような形状に設定す
ることによって、定着される用紙の搬送が良好に行なわ
れるようにしている。

したがって、前述したようにして用紙に対する搬送作用
が行なわれることによって、定着装置にニップされる直
前の段階で、用紙の中央部分にボウイングと呼ばれる弓
型の湾曲部が形成され、それによって、第５図に示され
るように、用紙がループｐａを形成するようにされる。

そして、前記用紙に形成されるループを一定の形状に維
持させるようにすることによって、定着装ｄを通った用
紙にしわ等が発生されることなしに、良好な状態の記録
紙を得ることが出来るようになる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記したような従来の加熱ローラ方式の定着装置におい
て、通常のコピー等に使用されるような小サイズの用紙
を用いる場合には、加圧ローラの表面のゴム層が、加熱
ローラからの熱により変形して、両ローラの間のニップ
形状が変化しても、用紙にしわ等が発生したりすること
がない状態で、良好な記録紙を作成することが出来るよ
うにされている。

しかしながら、ＡＯサイズ等のように、大サイズの用紙
を用いて記録紙を作成するような場合には、その用紙に
形成されるループの形状を一定の範囲におさめることが
出来ないという問題がある。

例えば、第５図に示されるように、ループＰａが大きく
なった場合には、用紙の画像面が加熱口−５１１に接触
し、その用紙に担持されるトナーｔが加熱ローラ１１の
表面に移転される等の問題が発生する。

そして、前述したように、加熱ローラ１１にトナーｔが
移転した場合には、その用紙の画像面が定着装置のニッ
プ部分に入るタイミングが、〇−ラの表面に付着したト
ナーがニップ位置に到着する長さに対して、ずれを生じ
ることになる。したがって、ローラ表面のトナーｔが、
再び用紙に移転される場合には、本来の画像とは離れた
位置に転写されることになるので、記録紙が汚れたりす
る等の欠点が発生する。

また、大サイズの用紙の定着を行う場合に、ループが設
定値よりも大きくなるような条件では、用紙に形成され
るボウイング等の形状が、良好な状態に形成されていな
い場合が多いのであるから、その場合には、当然、定着
装置を通った記録紙にしわ等が発生する場合が多く、良
好な記録紙とはならないことになる。

前述したような問題を解決するために、定着装置に差動
駆動機構を設け、加熱ローラと加圧ローラとの回転速度
を変えて、両ローラの間にニップされる用紙と、両０−
ラとの間に若干のすべりを生じさせるようにして、定着
の作用を行わせるような手段が提案されている。そして
、前記したような差動駆動機構を用いることによって、
大サイズの用紙を用いて記録紙を作成する場合には、Ａ
Ｏサイズ等のような巾の広いものに対しても、良好な状
態の記録紙を作成することが出来る。

ところが、′前述したような差動駆動機構を用いた定着
装置においては、該定着装置の直前部で、用紙に大ぎな
ループが発生しやすいという問題がある。そして、定着
装置の直前部分の用紙搬送路の上部に他の装置があった
りすると、その用紙の画像面がその上部の装置に接触す
ることがあり、画像に乱れが生じたりすることの他に、
トナーのオフセットが発生したりする等の欠点がある。

（発明の目的） 本発明は、上記したような従来より用いられている定着
装置の欠点を解消するもので、特に、定着装置のローラ
の駆動のために差動駆動機構を用いた場合でも、用紙に
大きなループを形成したりすることなく、良好な状態の
記録紙を作成することが出来るような装置を提供するこ
とを目的としている。

（問題点を解決するための手段および作用）本発明の定
＠装置における画像ずれ防止装置は、未定着トナー画像
を担持する用紙を、加熱ローラと加圧ローラとのニップ
部分を通し、加熱と加圧とを行ってトナーを溶融し、用
紙に定着させるような加熱ローラ方式の定着装置に関す
る。

本発明の定着装置においては、該定着装置の用紙移動方
向の下流側に搬送ローラ装置を配置し、該搬送ローラ装
置は駆動ローラとピンチ０−ラとにより構成してなり、
該搬送ローラ装置のうち、中央部の用紙搬送力を、他の
ローラ装置に比較して大きく設定している。

したがって、本発明の加熱ローラ方式の定着装置におい
て、その下流側に設けた搬送ローラ装置のうち、中央部
のローラ装置の用紙に対する搬送力を大きく設定してい
るので、定着装置を通る用紙の中央部を強く引張るよう
にされる。

そして、前述したように構成したことによって、定着装
置の直前部に形成される用紙のループを小さくすること
が出来るものとなるので、用紙に担持されるトナーが加
熱ローラに移転されたり、用紙の画像面が上部の障害物
に当たったりすることが防止されて、画像の乱れとしわ
等が生じない良好な状態の記録紙を得ることが可能にな
る。

（実施例） 図示された例に従って、本発明の定着装置における画像
ずれ防止装置の構成を説明する。

第１図および第２図は本発明の定着装置と、その下流部
に配ｄされる搬送ローラ装置の構成を示すもので、定着
装置１０を加熱ローラ１１と、加圧ロー５１３とにより
構成し、その上流部には、用紙の案内を行うために、ガ
イド板７を配置している。

これ等のローラは、従来より用いられている定着装置の
場合と同様に、内部に加熱源を有する加熱ローラと、加
熱源を有しない加圧ローラとを対向させて配置し、両日
−ラの間に所定のニップ圧力を加えるように、加圧ロー
ラの軸に対してスプリング等による加圧手段を設けてい
る。

また、前記定着装２１０のローラには、用紙の剥離を行
うための剥離爪１７が配置されており、定着された用紙
が溶融されたトナーを介してローラに付着された場合に
、その用紙を爪１７で剥離し、上下のガイド板１８．１
９により規制される用紙搬送路に向けて、用紙を送り出
すことが出来るようにされる。

なお、前記定着装置の実施例においては、加熱ローラ１
１に対する剥離爪のみが示されているが、加圧ローラ１
３にも同様にして剥離爪手段を設けており、加圧ローラ
に対する用紙の巻き付き等を防止することが出来るよう
にされる。

本発明の加熱ローラ方式の定着装置１０は、第３図に示
されるように、差動駆動機構を設けて２つのローラを異
なる速度で駆動するように構成しているものであり、そ
のための機構として、例えば、各々のローラ１１．１３
に対して、別個にモータ１２．１４等の駆動手段を設け
、それ等の駆動手段とローラとの間にチェーン１２ａ、
１４ａを配置して駆動を行うようにする。また、加圧ロ
ーラ１３を加熱ローラ１１に向けて押圧するために、該
加圧Ｏ−ラ１３を端部１５ａを支点とするリンク１５に
よって支持し、該リンク１５の他方の端部に設けたスプ
リング１６によって図の上方に向けて付勢するような手
段を設ける。

そして、前述したように構成される加圧ローラ１３に対
する支持手段によって、両ローラの間に所定のニップ圧
力を設定することが出来るようにし、定着される用紙を
所定の圧力で押圧して、トナー画像の溶融と、定着の作
用を行うことが出来るようにする。

さらに、前記したように定着装置を構成したことにより
、上Ｆのローラと用紙Ｐとの相互の間に、速度差が発生
するが、この速度差は、いずれかのローラの表面が用紙
に対してすべりを発生することによって解消される。こ
の差動駆動機構を用いた定着装置は、特に大サイズの用
紙を用いる画像形成装置においては、有効に作用される
ものといわれ、定着が行なわれた用紙に対しては、画像
の乱れや用紙のしわ等が発生することがなく、良好な状
態の記録紙を得ることが出来るものとされる。

ところが、前記差動駆動機構を設けた定着装置を用いる
場合には、該定着装置の直前部でのループが大きく形成
されやすいという問題があり、そのループによる悪影響
を防止することが必要となった。

そこで、本発明の定着装置においては、前記第１図およ
び第２図に示されるように、定着装置１０の下流部に配
置する搬送Ｏ−ラ装置２０において、用紙の搬送性能を
中央部と両側端部とでは、異なるものとして構成するこ
とにより、定着装置の直前部分でのループの形状を規制
することが出来るようにするものである。前述した目的
を達成するために、搬送ローラ装置２０を図示されるよ
うに構成している。すなわち、前記定着装置１０の下流
部には、従来の定＠装置の場合と同様に、搬送ローラ’
ＩＡ冒２０を配置しており、該搬送ローラ装置２０を、
下部の駆動ローラ２１と上部のピンチロー５２２とで構
成する。

前記搬送ローラ装置では、駆動ローラ２１は軸に対して
巾の狭いローラ部材を所定の間隔で配置し、それぞれの
ローラが、下ガイド板１９に設けた孔等から突出するよ
うに設けられる。

この駆動ローラに対向して配置されるピンチローラ２２
も、上ガイド板１８に設けた孔から、下部に向けて突出
される状態に配置され、各々の対向して配置されるロー
ラ部材が、それぞれ用紙をニップした状態で、駆動ロー
ラの回転にしたがって、用紙に対する搬送の作用を行う
ようにされる。

前述したように、本発明の搬送ローラ装″１１２０にお
いては、ピンチ０−５２２は、中央部のローラ２３．２
３ａと、両側端部のローラ２４．２４ａとからなり、そ
れぞれのローラのｆ６２．５を、押圧スプリング２６．
２７によって支持するとともに、駆動ローラに向けて押
圧させるようにする。

これ等のスプリング部材のうち、中央部のピンチローラ
２３．２３ａを支持する抑圧スプリング２６．２６ａは
、両側のピンチローラ２４．２４ａに対する押圧スプリ
ング２７．２７ａに対して、そのバネ力を大きく設定す
ることが出来るようになっている。

なお、図示される実施例においては、前記押圧スプリン
グとしては、板バネを使用することが出来るもので、該
板バネの板厚やその他の条件を変えることによって、個
々のピンチローラの駆動ローラに対する押圧力を任意に
設定することが出来るものとなる。

また、前記押圧スプリングは、板バネを用いる場合には
、軸の支持と、押圧力の設定とを容易に行い得るものと
なり、図示されるように、板バネの端部がローラの軸を
支持する形状に形成し、板の他端部を定着装置のフレー
ム等に固定支持させるようにする場合には、その機構を
筒中なものとすることが出来る。

例えば、中央部に配置するローラ搬送装置の用紙に対す
るニップ圧力を、６５０Ｑｆに設定する場合に、両側端
部でのローラ装置では、そのニップ圧力を１００Ｏｆに
設定し、定着装置から用紙を搬送ローラ装置によって引
取る際に、用紙の中央部に対する引張り力を大きくする
ことが出来るようにする。

前述したような搬送ローラ装置による用紙のニップ圧力
は、通常の定着装置におけるニップ圧力に比較して非常
に小さいものである。例えば、大サイズの用紙に対する
定着を行い得るような加熱ローラ方式の定着装置におい
ては、前記ニップ圧力は数十Ｋｇであり、そのような大
きなニップ圧力に対して、搬送ローラ装置によるニップ
圧力は、用紙の張力に対してほとんど影響を与えない程
度の値である。

ところが、前述したように、本発明が適用される定着装
置においては、両日−ラを駆動するために差動駆動機構
を用いているものであり、定着を行う際に、用紙と加熱
ローラとの間、および、用紙と加圧ローラとの間で、そ
れぞれすべりが生じるような状態で用紙を移動させるよ
うにしている。

そして、差動駆動方式の定着装置においては、その下流
部に設ける搬送ローラ装置の用紙に対する張力が局部的
に大きく設定されていると、その搬送ローラ装置による
搬送力が、定着装置の両Ｏ−ラの間での用紙の移動状態
に大きな影響を与えるものとなる。

本発明の定着装δにおいて、搬送ローラ装置２０の用紙
に対するニツプ力が中央部で大きく、両端部で小さく設
定することにより、定着装置を通過する用紙に対して、
その中央部での引張り力を大きくし、該用紙の中央部を
強く引くようにする。

したがって、本発明の搬送ローラ装置を用いる場合には
、第２図に示されるように、用紙Ｐは定着装置１０の直
前部でのループＰａが、比較的小さく設定され、そのよ
うな状態を維持したままで、定着の作用が行なわれるも
のとなる。

前述したように、ループが小さくなることにより、本発
明の定着装−においては、用紙が上方に大きく湾曲する
ことがないので、用紙の画像部が加熱ローラに接触した
りして、トナーのオフセット等の発生を防止することが
出来る。

また、前述したように、用紙の中央部に対する搬送ロー
ラ装置の引張り力を太き（設定′した場合には、定着装
置の直前部でのループは小さくなるが、両ローラの間で
の用紙を移動させる作用に対して、大きな影響は発生し
ない。

つまり、前記したように定着装置を差動駆動機構によっ
て駆動することと、搬送ローラ装置の搬送力の分布を設
定する場合には、用紙と両ローラのいずれかに対するス
リップが発生し、用紙のニップ部分での用紙の速度分布
が、最適な状態に維持されるものと考えられる。

したがって、本発明の定着装置においては、前述したよ
うに、用紙のニップ部分での用紙の速度がしわの防止に
最適な状態になるので、記録紙にはオフセットやしわが
発生することがなく、良好な状態のものを得ることが可
能になる。

なお、前記した本発明の定着装置においては、差動駆動
機構として図示されたものの他に、他の差動駆動機構を
用いることが出来るものであり、定着装置の加熱ローラ
と加圧ローラとのそれぞれの構造等も、従来より用いら
れている定着装置の場合と同様に、任意の機構のものを
用いることが出来る。

さらに、本発明の定着装置の下流部に設ける搬送Ｏ−ラ
装置も、画像形成装置に最も多く用いられる用紙のサイ
ズ等によって、中央部でのニップ力の大きいものの配置
位置を、任意に設定することが出来る。

また、前述した本発明の搬送ローラ装置において、ピン
チローラの支持方式と、押圧力の設定のためのスプリン
グは、それぞれのローラに対する押圧力の設定を良好に
行い得るものであれば、板バネを用いることの他に、他
の任意の機構のものを用いることが可能である。

（発明の効果） 本発明の定着装置における画像ずれ防止装置は、上記し
たような構成を有するものであるから、定着装ｄと搬送
ローラ装置のそれぞれの構成を複雑にすることなしに、
加熱ローラ方式の定着装置における用紙の移動状態の調
整を行うことが出来る。

また、本発明の定着装置においては、その下流側に設け
た搬送ローラ装置のうち、中央部のローラ装置の用紙に
対する搬送力を大きく設定しているので、定着装置を通
る用紙の中央部を強く引張るようにされるので、定着装
置の直前部に形成される用紙のループを小さくすること
が出来る。

したがって、用紙に担持されるトナーが加熱ローラに移
転されたり、用紙の画像面が上部の陣古物に当たったり
することが防止されるとともに、定着装置の用紙に対す
るニップ部分での用紙の移動速度を適正に維持すること
が可能となり、定着された記録紙にしわやトナーのオフ
ヒツト等を生じさせることがない。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の定着装置と搬送ローラ装置との関係を
示す平面図、第２図はその側面図、第３図は差動駆動機
構を用いる定着装置の説明図、第４図は一般的な画像形
成装置の説明図であり、第５図は従来の定着装置におけ
るループの形成状態の説明図である。 図中の符号 １・・・・・・感光体ドラム、１０・・・・・・定着Ｖ
ｔｆｆ１．１１・・・・・・加熱ローラ、１３・・・・
・・加圧ローラ、１２・１４・・・・・・モータ、１７
・・・・・・剥離爪、２０・・・・・・搬送ローラ装置
、２１・・・・・・駆動ローラ、２２・・・・・・ピン
チローラ。 第２図 第３図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 未定着トナー画像を担持する用紙を、加熱ローラと加圧
   ローラとのニップ部分を通し、加熱と加圧とを行ってト
   ナーを溶融し、用紙に定着させるような加熱ローラ方式
   の定着装置において、前記定着装置の用紙移動方向の下
   流側に搬送ローラ装置を配置し、該搬送ローラ装置は駆
   動ローラとピンチローラとにより構成してなり、 該搬送ローラ装置のうち、中央部の用紙搬送力を、他の
   ローラ装置に比較して大きく設定したことを特徴とする
   定着装置における画像ずれ防止装置。