JPH0248689A - 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、定着装置、特に、ヒートローラとプレスロー
ラとの組合せによって用紙に像を定着させる定着装置に
関する。

〔従来の技術］ 複写機等において、定着機構によって定着された用紙に
発生するカールは、排出時のストック、特にソータ等を
用いたストックの際に重大な問題となっている。

この定着時に生じるカールは用紙の種類、サイズ、含水
率等の様々な要因に基づいて発生するため、従来、カー
ルを生じない定着機構を提供するのは困難であると考え
られていた。

そこで、従来の定着装置では、例えば特開昭６３−１６
７０号に示されているように、カールを発生させる原因
となる定着機構自体を改良するのではなく、定着機構よ
りも用紙排出側に配置された排出ローラ対に改良を加え
ていた。

なお、紙詰まりを防止する目的でなされた特開昭６１−
２９６３７４号には、ヒートローラとプレスローラとの
圧接角が排出側に傾いた定着装置が示されている。また
、いわゆるオフセットを防止する目的でなされた特開昭
５１−１３９３３９号には、ヒートローラの外径よりも
プレスローラの外径が小さく設定されている定着装置が
示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

排出ローラに改良を加えた前記従来の定着装置では、定
着機構以外の部分においてカールを矯正する特別の構成
を採用する必要があるため、カール防止の根本的な解決
とはなりえない。

一方、紙詰まりを防止するための前記従来の定着装置、
およびオフセットを防止するための前記従来の定着装置
では、いずれもカール防止効果を発揮しえない。

本発明の目的は、ヒートローラとプレスローラとの関係
に改良を加えて、根本的にカールの発生を防止すること
のできる定着装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕 本発明に係る定着装置は、上面に像が形成された用紙に
上方から加熱するためのヒートローラと、ヒートローラ
に下方より圧接して用紙を下方から加圧するためのプレ
スローラと、ヒートローラ゛とプレスローラとに対し用
紙排出側に配置され、ヒートローラとプレスローラとの
間から排出された用紙を挟んでガイドする排出ローラ対
とを備えている。この定着装置では、ヒートローラとプ
レスローラとの圧接角が排出側に傾き、しかも、ヒート
ローラの外径よりもプレスローラの外径が小さく設定さ
れている。

〔作用〕

本発明に係る定着装置では、上面に像が形成された用紙
に対し、上方からヒートローラが加熱し、下方からプレ
スローラが加圧することによって、用紙に像が定着され
る。ヒートローラとプレスローラとの間から排出された
用紙は、排出ローラ対によって挟まれガイドされる。

この定着装置では、ヒートローラとプレスローラとの圧
接角が排出側に傾き、しかも、ヒートローラの外径より
もプレスローラの外径が小さく設定されている。このた
め、他にカール矯正手段を特別に設けなくても、カール
の発生を抑制することができる。

〔実施例〕

第１図は、本発明に係る定着装置が採用される複写機の
全体構成の概略を示している。この第１図に示された複
写機は、片面複写と両面複写との選択が可能となってい
る。

第１図において、複写機本体３の上部には、原稿自動送
り装置１を有する原稿押さえ２が設けられ、また側部に
は、手差し給紙部１９．給紙カセントケース１１及び排
紙トレイ１５が設けられている。複写機本体３の内部に
は、感光体ドラム４が配設されるととももに、その周囲
には帯電装置５、現像装置６．転写装置７．用紙分離装
置８及びクリーニング装置９が順に配置されている。ま
た、複写機本体３内部の上部空間には、光学系の移動式
露光装置１０が設けられている。さらに、給紙カセット
ケース１１等と転写装置７との間には、給紙搬送装置１
２が配設されている。また、転写装置７の下流側には、
転写１分離後の用紙を定着機構１３に搬送する排紙搬送
装置１４が配設されている。

前記複写機本体３の下部空間には、重送防止機能を有す
る再給紙装置１７が設げられている。定着機構１３の下
流側には、排紙トレイ１５側と再給紙装置１７側とのい
ずれかに、定着後の用紙を選択的に排紙するスイッチバ
ック機構１８が配置されている。再給紙装置１７の給紙
方向下流側には搬送装置２０が設けられている。この搬
送装置２０は、再給紙装置１ｉ！１７からの用紙を、給
紙搬送装置１２に合流給紙するためのものである。また
、前記給紙カセットケース１１の下方には、大容量の用
紙を収納し得るエレベータ式のカセットケース２１が設
けられるとともに、このケース２１からの用紙を前記搬
送装置２０に合流させるための給紙装置２２が設けられ
ている。

第２図に示すように、定着機構１３は、排紙経路の上側
に配置されたヒートローラ３１と、ヒートローラ３１の
下方においてヒートローラ３１に圧接するように配置さ
れたプレスローラ３２とを有している。ヒートローラ３
１は、内部にヒータ５０を有している。ヒートローラ３
１の外周面側には、オイル塗布ローラ５１及び温度制御
用のサーミスタ５２が配置されている。また、プレスロ
ーラ３２の外周面側には、クリーニングローラ５３が配
置されている。

ヒートローラ３１は、例えば、アルミニウムの素管に膜
厚２０±５μｍのポリテトラフルオロエチレンをコーテ
ィングしたものからなる。ヒートローラ３１の直径ａ（
第３図）は例えば６０ｍｍである。ヒートローラ３１の
表面温度は、例えば１８５°±３°となるように設定さ
れている。−方、プレスローラ３２は、アルミニウム製
であり、その表面にゴム硬度４０６±５１のフッ素ラテ
ックスが被服されたものからなる。プレスローラ３２の
直径すは例えば５Ｑｍｍである。両ローラ３１．３２の
直径の比（ａ／ｂ）は１．２〜１．５程度とすることが
好ましい。ヒートローラ３１の中心ＯＬとプレスローラ
３２の中心０８とを結んだ線分と鉛直方向とのなす角、
即ち圧接角６区は、５°〜１５°の範囲内にあることが
好ましく、例えば７．４５°に設定される。この場合に
は、ヒートローラ３１の外径よりもプレスローラ３２の
外径が小さく設定されているので、プレスローラ３２近
傍の下流側に配置された部材との干渉をできるだけ無く
して圧接角θ１を大きく設定できる。

用紙搬送方向において両ローラ３１，３２が互いに圧接
する幅、即ちニップ幅Ｃは、例えば８ｍｍである。なお
、両ローラ３１．３２の周速は、例えば３５０ｍｍ／ｓ
ｅｃである。

第２図に示すように、両ローラ３１，３２の下流側には
、スイッチバック機構１８の第１排出ローラ対３３が配
置されている。第１排出ローラ対３３の上側のローラの
直径は、例えば２０ｍｍである。第１排出ローラ対３３
の下側のローラの直径は、例えば２１．４５ｍｍである
。両ローラの中心を結んだ線分と鉛直方向とのなす角、
即ち圧接角θ２　（第３図）は、例えば１５．０°に設
定されている。また、ヒートローラ３１の中心０゜とプ
レスローラ３２の中心０８とを結んだ線分と直角の方向
に対する、ニップ部分の後端と第１排出ローラ対３３の
接合部との間を結んだ線分の角度αは、例えば９．３°
に設定されている。なお、第１排出ローラ対３３の周速
は、例えば３５４゜５ｍｍ／ｓｅｃである。

第２図に示すように、ヒートローラ３１とローラ対３３
との間には、ヒートローラ３１側の剥離爪３４が配置さ
れており、プレスローラ３２とローラ対３３との間には
プレスローラ３２側の剥離爪３５が配置されている。ロ
ーラ対３３の下流側には、第２排出ローラ対１６が配置
されている。

第１排出ローラ対３３と第２排出ローラ対１６との間に
は、１対の排出ガイド３６が配置されている。第２排出
ローラ対１６の上方には、湾曲形状の反転ガイド３７が
配置されている。反転ガイド３７の下端部には反転コロ
３８が配置されている。

排出ガイド３６の下方において、ローラ対３３に隣接す
る位置には反転ローラ３９が配置されている。反転ロー
ラ３９の下方には、再給紙装置１７（第１図）へ用紙を
ガイドするためのガイド板４０が配置されている。

次に、動作について説明する。但し、複写機全体の動作
については、従来と同様であるのでここでは省略する。

なお、プレスローラ３２が従来よりも小型であるため熱
容量が小さくなり、ウオームアツプ時間が短縮される。

第１図の転写装置７側から排紙搬送装置１４によって定
着機構１３側へ搬送されてきた用紙には、上面に像が形
成されている。この用紙は、第２図のヒートローラ３１
とプレスローラ３２との間を通過し、その際に加圧・加
熱されることによって像が用紙に定着される。その際、
ヒートローラ３１と比較してプレスローラ３２は大きな
弾性を有しているため、第３図に示すニップ部分では、
下方に窪んだ凹状に用紙は変形させられる。しかし、ヒ
ートローラ３１の外径よりもプレスローラの外径が小さ
く設定されていることから、ニップ幅Ｃは小さく、両ロ
ーラ３１．，３２間での用紙の変形程度が低減され、カ
ールの発生が軽減される。また、プレスローラ３２の外
径が小さいので、それだけ用紙の剥離性が向上する。

両ローラ３１．３２間を出た用紙は第１排出ローラ対３
３によって挾まれ、更に搬送方向下流側に引っ張られる
ようにガイドされる。このとき、第１排出ローラ対３３
の両ローラ３１．３２に対する相対的な配置が従来のも
のよりも低いことから、両ローラ３１，３２から出てき
た用紙には逆の湾曲傾向が付与されることとなり１、カ
ール癖が矯正される。

片面コピーモードの場合には、排出ガイド３６が第２図
の状態にあり、用紙は第２排出ローラ１Ｇを通って排紙
トレイ１５（第１図）に載置される。一方、両面コピー
モードの場合には、排出ガイド３６は反転ガイド３７側
へ回動した姿勢に配置される。従って、用紙は第１排出
ローラ対３３によって、まず反転ガイド３７内に送られ
る。用紙の後端がローラ対３３を通過すると、反転コロ
３８が第２排出ローラ対１６側に移動する。二〇ローラ
対１６の上側は時計方向に回転しているため、用紙は下
方に送られ、反転ローラ３９からガイド板４０を通って
再給紙装置１７（第１図）へ送られ、用紙の表裏が反転
した状態で再び転写装置７側へ所定タイミングで供給さ
れる。

上述のように、この実施例では、ヒートローラ３１とプ
レスローラ３２との圧接角が排出側に傾いているので、
第１排出ローラ対３３の両ローラ３１．３２に対する相
対的な配置が従来のものよりも低くなり、両ローラ３１
，３２から出てきた用紙に対して逆の湾曲傾向を付与し
カール癖を矯正することができる。また、ヒートローラ
３１の外径よりもプレスローラ３２の外径が小さく設定
されていることから、ニップ幅Ｃが小さくなり、両ロー
ラ３１，３２間での用紙の変形程度が低減され、カール
の発生が軽減される。一般にニップ幅Ｃが小さくなると
定着率が下がると言われているが、この場合には安定し
た定着率を確保することができる。これら両ファクター
は単独では充分な効果が得られず、両ファクターの相乗
的作用によって良好な効果が得られることが、以下の実
験結果から明らかとなろう。

第４図は、圧接角θ１と両ローラ３１，３２の外径比（
ａ／ｂ）との条件を種々変えて行った実験結果を示して
いる。第４図において、０は良好、Δは不十分、×は不
良を意味している。第４図から明らかなように、圧接角
が５″〜１６°、外径比が１．２〜１．４の範囲内が、
良好なカール防止効果と良好な定着率とが得られる範囲
であることがわかった。なお、圧接角が１６″を超える
と、搬送性能が不安定になり、用紙に皺が発生する等の
不具合が発生した。なお、実験に用いたヒートローラ３
１は、アルミニウムの素管に膜厚２０±５μｍのポリテ
トラフルオロエチレンをコーティングしたものであり、
表面温度が１８５°±３゜であった。プレスローラ３２
としては、アルミニウム製で、その表面にゴム硬度４０
°±５°のフッ素ラテックスが被服されたものを用いた
。両ローラ３１，３２の周速は３５０ｍｍ／ｓｅｃであ
った。第１排出ローラ対３３の上側のローラの直径は２
０ｍｍであり、下側のローラの直径は２１゜４５ｍｍで
あった。圧接角θ２は１５．０°であった。第１排出ロ
ーラ対３３の周速は３５４．５ｍｍ／ｓｅｃであった。

なお、前記実施例では両面コピー用の再給紙装置が設け
られた複写機の場合を説明したが、本発明はそれに限ら
れることはなく、片面コピー専用の複写機にも本発明を
同様に採用することができる。

〔発明の効果］ 本発明に係る定着装置によれば、ヒートローラとプレス
ローラとの圧接角が排出側に傾き、しがも、ヒートロー
ラの外径よりもプレスローラの外径が小さく設定されて
いるため、他に特別のカール矯正手段を設けなくても、
カールの発生を抑制することができるようになる。即ち
、本発明によれば、ヒートローラとプレスローラとに改
良を加えて根本的にカールの発生を防止することのでき
る定着装置が得られるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を採用した複写機の全体構成
の縦断面概略図、第２図はその定着装置部分の縦断面概
略図、第３図は各ローラ間の関係を示す模式図、第４図
は圧接角と外径比の関係を示す図である。 ３１・・・ヒートローラ、３２・・・プレスローラ、３
３・・・排出ローラ対、θ１・・・圧接角、ａ、ｂ・・
・外径。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　上面に像が形成された用紙に上方から加熱するための
   ヒートローラと、 前記ヒートローラに下方より圧接し、前記用紙を下方か
   ら加圧するためのプレスローラと、前記ヒートローラと
   前記プレスローラとに対し用紙排出側に配置され、前記
   ヒートローラと前記プレスローラとの間から排出された
   前記用紙を挟んでガイドする排出ローラ対とを備え、 前記ヒートローラと前記プレスローラとの圧接角が排出
   側に傾き、 前記ヒートローラの外径よりも前記プレスローラの外径
   が小さく設定されている、 定着装置。