JPH08314317A

JPH08314317A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH08314317A
Application number: JP7115869A
Authority: JP
Inventors: Michihito Yamazaki; 道仁山崎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-05-15
Filing date: 1995-05-15
Publication date: 1996-11-29

Abstract

(57)【要約】【目的】記録材に生じるカールを小さく抑えて該記録
材の分離不良を改善することができる画像形成装置を提
供すること。【構成】固定支持されたヒータ（加熱体）２０３と、
該ヒータ２０３に定着フィルム２０１を接触摺動させ、
トナー像が形成された記録材を前記定着フィルム２０１
のヒータ２０３側とは反対側の表面に加圧してこれを搬
送する加圧ローラ２１０を有する定着装置を備える画像
形成装置において、前記記録材が定着ニップ部Ｎを通過
した直後に該記録材の搬送方向を規制する排紙下ガイド
２２２を設け、該排紙下ガイド２２２を上下動（移動）
可能に構成する。本発明によれば、排紙下ガイド２２２
を上下動させることによって、定着ニップ部Ｎを通過し
た記録材のカールを矯正することができるため、前記目
的が達成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固定支持された加熱体
に耐熱性フィルムを接触摺動させ、加熱体の熱をフィル
ムを介して記録材上のトナー像に付与することによって
該トナー像の定着を行う定着装置を備える電子写真装
置、静電記録装置等の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、画像形成方式の一例である電子写
真方式においては、記録材上に顕画像化されたトナー像
を定着する方式として、所定の温度に制御された加熱ロ
ーラと弾性層を有して前記加熱ローラに圧接される加圧
ローラによって記録材を加熱及び加圧しながら狭持搬送
することにより行う方式（熱ローラ方式）が一般的に用
いられている。

【０００３】しかしながら、最近では省電力化及び電源
投入から画像出力までの時間短縮を実現するために、特
開昭６３−３１３１８２号公報、特開平２−１５７８７
８号公報等に開示されているように、固定支持された加
熱体（以下、ヒータと称す）と該ヒータに対向圧接され
つつ搬送される耐熱性フィルム（以下、定着フィルムと
称す）と該定着フィルムを介して記録材を前記ヒータに
密着させる加圧部材を有し、ヒータの熱を定着フィルム
を介して記録材へ付与することによって、記録材面に形
成されているトナー像を加熱定着させる方式（フィルム
加熱定着方式）を採用する定着装置（フィルム加熱定着
装置）が提案されている。

【０００４】斯かるフィルム加熱定着装置の一例を図６
に基づいて以下に説明する。

【０００５】図６において、１０１は円筒状の定着フィ
ルムであり、これは基層に厚さ４０〜６０μｍのポリイ
ミドフィルムを用い、その外周面（記録材Ｐ及びトナー
像Ｔと接触する面）に厚さ５〜２０μｍのＰＦＡ及びＰ
ＦＡ中にＰＴＦＥを分散させた離型層を形成して構成さ
れている。

【０００６】又、１０３は加熱体としてのヒータであ
り、これは記録材Ｐの搬送方向に直交する方向を長手と
する絶縁性と耐熱性に優れた低熱容量のセラミックから
成るヒータホルダー１０４と、該ヒータホルダー１０４
の表面に長手に沿って印刷された抵抗発熱体１０５と、
該抵抗発熱体１０５の露呈面とは反対側に接触させて設
けたサーミスタ等の温度検知素子１０６を含んで構成さ
れている。

【０００７】ところで、前記ヒータ１０３は横断面半円
弧桶形のフィルムガイド（以下、ヒータステーと称す）
１０７に抵抗発熱体１０５を露呈させて断熱状態で固定
支持されている。尚、ヒータ１０３の温度制御は、温度
検知素子１０６によって検知される該ヒータ１０３の温
度が一定になるように抵抗発熱体１０５への通電を制御
することによってなされる。

【０００８】１０８は逆Ｕ字形の補強板金であり、これ
は、ヒータ１０３、温度検知素子１０６、ヒータステー
１０７等から成るヒータユニットが後述する加圧ローラ
１１０により加圧された際に変形しないようにするため
に設けられたものである。尚、定着フィルム１０１は、
その内周径が前記補強板金１０８を含むヒータユニット
の外周長さより大きくなるように構成されている。

【０００９】又、図６において、１１０は加圧部材とし
ての加圧ローラであり、これは芯金１１１とシリコンゴ
ムから成る弾性層１１２及び離型層１１３とで構成さ
れ、離型層１１３はフッ素樹脂系のラテックスコートを
行った後に加熱乾燥処理を施すことによって形成され
る。この加圧ローラ１１０は、不図示の加圧手段によっ
てヒータ１０３に対して総圧５〜８ｋｇｆの圧力で加圧
されている。

【００１０】而して、加圧ローラ１１０は不図示の駆動
系によって記録材Ｐの搬送方向（反時計回り）に回転駆
動される。これにより、円筒形の定着フィルム１０１が
ヒータ１０３の抵抗発熱体１０５表面に密着摺動してヒ
ータステー１０７の周囲を回転する。尚、ヒータ１０３
と定着フィルム１０１内面の摺動摩擦を軽減するため
に、両者の間には耐熱性のグリスが介在されている。

【００１１】以上の構成により、定着フィルム１０１と
加圧ローラ１１０との間に記録材Ｐが案内され、該記録
材Ｐが定着ニップ部Ｎを通過することによって該記録材
Ｐ上のトナー像Ｔが定着される。

【００１２】このようなフィルム加熱定着装置は、従来
一般的であった熱ローラ方式の定着装置に比べ、ヒータ
部の熱容量を数１０分の１にすることが可能であり、且
つ、昇温の速い発熱体を用いることが可能であるため、
加熱部分が定着可能となる温度に達するまでの時間を数
秒に短縮することが可能である。従って、このフィルム
加熱定着装置においては、熱ローラ方式の定着装置にお
いては困難であった所謂オンデマンド定着が可能とな
る。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、フィルム加
熱定着装置においては、ヒータホルダー１０４の材料と
して絶縁性、耐熱性等の点からセラミックが一般的に使
用される。このとき、セラミックは加工性やコストを考
慮するとヒータホルダーとして量産するに当たって平板
形状とするのが一般的である。

【００１４】一方、記録材として紙を用いた場合、図６
に示すように、紙は、平面となっているヒータ１０３面
と加圧領域において弾性変形する加圧ローラ１１０に狭
持されて搬送される。そのため、出力紙は画像面が凸と
なる下カールになり易いという問題がある。この問題
は、特に画像形成装置が自動両面機能を有している際に
より大きな問題となる。即ち、紙の１面目が下カールに
なると、両面ユニット内で反転した２面目は上カールと
なり、転写後の紙に分離不良が発生し易い。特に、吸湿
紙等のようにカール量が大きくなる記録材にあっては、
分離不良が生じ、これがクリーナ内にまで侵入すると紙
詰まりの後処理が煩雑になり、オペレータが未定着トナ
ーによって汚染されるばかりではなく、クリーナや像担
持体である感光ドラムに損傷を与えてしまうという大き
な問題になる場合がある。

【００１５】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、記録材に生じるカールを小さ
く抑えて該記録材の分離不良を改善することができる画
像形成装置を提供することにある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、固定支持された加熱体と、
該加熱体にフィルムを接触摺動させ、トナー像が形成さ
れた記録材を前記フィルムの加熱体側とは反対側の表面
に加圧してこれを搬送する手段を有する定着装置を備え
る画像形成装置において、前記記録材が定着ニップ部を
通過した直後に該記録材の搬送方向を規制する排紙ガイ
ドを設け、該排紙ガイドを移動可能に構成したことを特
徴とする。

【００１７】請求項２記載の発明は、固定支持された加
熱体と、該加熱体にフィルムを接触摺動させ、トナー像
が形成された記録材を前記フィルムの加熱体側とは反対
側の表面に加圧してこれを搬送する手段を有する定着装
置を備える画像形成装置において、前記記録材が定着ニ
ップ部を通過した直後に該記録材の搬送方向を規制する
排紙ガイドを設け、該排紙ガイドが記録材と接触する面
の角度を変更可能としたことを特徴とする。

【００１８】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載の発明において、前記加熱体を少なくとも抵抗発熱体
と該抵抗発熱体を支持するホルダーとで構成するととも
に、該加熱体の前記フィルムが接触摺動する面を平面と
し、前記記録材を加圧搬送する手段を回転駆動される弾
性ローラで構成したことを特徴とする。

【００１９】請求項４記載の発明は、請求項１，２又は
３記載の発明において、当該画像形成装置が記録材の両
面に画像の形成が可能である自動両面機能を有している
ことを特徴とする。

【００２０】

【作用】本発明によれば、排紙ガイドを移動させ、或は
排紙ガイドが記録材と接触する面の角度を変えることに
よって、定着ニップ部を通過した記録材のカールを矯正
することができるため、該記録材の分離不良が改善され
る。特に、自動両面機能を備える画像形成装置において
は、両面プリント時における記録紙の分離不良を改善す
ることができるとともに、片面プリント時と両面プリン
ト時の双方において記録紙のカール量を小さく抑えるこ
とができる。

【００２１】

【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

【００２２】＜第１実施例＞図１はレーザプリンタの概
略断面図、図２乃至図４は同レーザプリンタの定着装置
及び排紙部要部の断面図である。

【００２３】図１において、１は像担持体である有機感
光ドラムであり、これは不図示の駆動手段によって図示
矢印方向に周速７５ｍｍ／ｓｅｃの速度で回転駆動され
る。又、２は帯電部材である帯電ローラであり、これは
不図示の高圧電源からの印加バイアスによって感光ドラ
ム１の表面を一様に帯電する。

【００２４】而して、上記帯電ローラ２によって一様に
帯電された感光ドラム１は、画像信号に応じて強度変調
されたレーザ露光装置３からのレーザ光により走査され
ることによってその表面に静電潜像が形成される。そし
て、この静電潜像は、現像スリーブ、現像ブレード、１
成分磁性トナー等から成る現像装置４によってトナー像
として顕画像化され、このトナー像は転写ローラ６によ
って記録材（以下、転写紙と称す）上に静電転写され
る。

【００２５】ところで、転写紙は紙カセット９内に収容
されており、各転写紙はピックアップローラ８により給
紙された後、レジストローラ５によって像形成プロセス
に一致したタイミングで矢印方向に搬送される。

【００２６】而して、転写紙上に形成された前記トナー
像は定着装置によって定着されるが。該定着装置は入口
ガイド２２１、加熱ユニット２００、加圧搬送ローラ２
１０（以下、加圧ローラと称す）、排紙下ガイド２２２
等によって構成されている。

【００２７】本実施例に係るレーザプリンタは、転写紙
を反転搬送することができる自動両面ユニット３００を
装備しており、両面プリントされる転写紙は前記定着装
置によって１面目の画像定着を受けた後、排紙フラッパ
ー２５０の向きが不図示の駆動手段により切り替わるこ
とにより自動両面ユニット３００に案内され、搬送ロー
ラ３０１を通過した後、反転ローラ３１１により反転経
路３１０に案内され、そのサイズに応じた適切なタイミ
ングで前記反転ローラ３１１が逆回転することによって
転写面の反転が行われ、搬送ローラ３０２等により搬送
されて２面目の画像形成が行われる。

【００２８】次に、前記定着装置の詳細を図２乃至図４
に基づいて説明する。

【００２９】転写紙の片面のみに像形成が行われ、出力
される場合の定着装置及び排紙部要部の状態を図２に示
すが、このとき、定着ニップ面ｎに対する排紙下ガイド
２２２の高さはｈ₁ （本実施例においては２ｍｍ）に設
定される。

【００３０】ところで、図中、２０１は円筒形の耐熱性
定着フィルムであり、これは基層に厚さ４０〜６０μｍ
のポリイミドフィルムを用い、その外周面（転写紙及び
トナー像と接触する面）に厚さ５〜２０μｍのＰＦＡ及
びＰＦＡ中にＰＴＦＥを分散させた離型層を形成して構
成されている。又、２０３は加熱体としてのヒータであ
り、これは転写紙の搬送方向に直交する方向を長手とす
る絶縁性及び耐熱性に優れた低熱容量のセラミックから
成るヒータホルダー２０４と、該ヒータホルダー２０４
の表面に長手に沿って印刷された抵抗発熱体２０５と、
前記ヒータホルダー２０４の抵抗発熱体２０５の露呈面
とは反対側に接触させて設けた温度検知素子（サーミス
タ等）２０６とで構成されている。

【００３１】前記ヒータ２０３は、横断面半円弧桶形の
フィルムガイド（以下、ヒータステーと称す）２０７に
抵抗発熱体２０５を露呈させた状態で断熱支持されてい
る。尚、温度検知素子２０６によって検知されるヒータ
２０３の温度が一定になるように抵抗発熱体２０５への
通電が制御される。

【００３２】又、２０８は逆Ｕ字形の補強板金であり、
これはヒータ２０３、温度検知素子２０６、ヒータステ
ー２０７等から成るヒータユニット２００が後述する加
圧ローラ２１０によって加圧された際に変形しないよう
にするためのものである。尚、定着フィルム２０１はそ
の内周径が上記補強板金２０８を含むヒータユニット２
００の外周長さよりも大きく設定されている。

【００３３】更に、図中、２１０は加圧部材としての加
圧ローラであり、これは芯金２１１と、シリコンゴムか
ら成る弾性層２１２及び離型層２１３とで外径１８ｍｍ
の弾性ローラとして構成され、離型層２１３は弾性層２
１２にフッ素樹脂系のラテックスコートを施した後にそ
のコート層を加熱乾燥処理して形成される。この加圧ロ
ーラ２１０は不図示の加圧手段により総圧５〜８ｋｇｆ
の圧力でヒータ２０３に加圧されており、該加圧ローラ
２１０は不図示の駆動系によって転写紙の搬送方向（反
時計回り）に回転駆動される。これにより、円筒形の定
着フィルム２０１がヒータ２０３の抵抗発熱体２０５表
面に密着摺動してヒータステー２０７の周囲を回転す
る。尚、このとき、ヒータ２０３と定着フィルム２０１
内面の摺動摩擦を軽減するために両者の間に耐熱性のグ
リスを介在させている。

【００３４】以上の構成により、転写紙は定着入口ガイ
ド２２１により定着ニップ部Ｎに案内され、定着フィル
ム２０１と加圧ローラ２１０によって加熱及び加圧され
ながら狭持搬送されることによって該転写紙上のトナー
像が定着される。

【００３５】而して、トナー像が定着された転写紙は排
紙下ガイド２２２及び排紙上ガイド２２５により案内さ
れて機外に排出されるが、本実施例に係る定着装置によ
って定着された転写紙は前述のように下カールとなるた
めに、不図示の駆動手段によってカム２２３を回転軸２
２４を中心として回転させ、該カム２２３に当接する排
紙下ガイド２２２を図２に示すように上動させて転写紙
を定着ニップ面ｎよりも鉛直方向にｈ₁ だけ上方に持ち
上げることによって該転写紙の下カールを矯正すること
ができる。尚、図２に示した構成は、６４〜１０５ｇ／
ｍ² の普通紙の片面に像形成を行った場合に生じるカー
ルを矯正するのに適した条件に合わされており、本実施
例においては図中のｈ₁ は２ｍｍに設定されている。

【００３６】ところで、本実施例に係る自動両面機能を
有する画像形成装置においては、転写紙の両面に画像を
形成する場合、１面目の像定着後に転写紙に下カールが
残っていると、該転写紙が前記反転経路３１０（図１参
照）において反転した後、感光ドラム１上に形成された
トナー像を該転写紙上に再び転写する際にこの転写紙が
上カールとなり、該転写紙の感光ドラム１からの分離条
件が厳しくなる。特に、転写紙としての普通紙を用いた
場合は、この転写紙が一度定着装置を通過することによ
ってその抵抗が高くなるため、該転写紙の感光ドラム１
からの分離がより一層厳しくなる。

【００３７】そこで、本実施例においては、プリントコ
マンドが両面プリントを指示している場合には、図に示
すカム２２３を不図示の駆動手段によって回転軸２２４
を中心にして矢印方向に回転させ、該カム２２３を適切
な位置で停止させることによって排紙下ガイド２２２の
高さを変化させ、転写紙のカール量を片面プリント時、
両面プリントの１面時及び２面時において切り替えるよ
うにしている。これを図３及び図４に基づいて説明す
る。

【００３８】図３は両面プリント時の１面目が定着され
て排紙される場合の定着装置及び排紙部要部の状態を示
し、カム２２３を回転軸２２４を中心として回転させて
これを適当な位置で停止させることによって排紙下ガイ
ド２２２の高さを変え、下排紙ガイド２２２を定着ニッ
プ面ｎよりも鉛直方向にｈ₂ （＝３ｍｍ）だけ上方に持
ち上げた状態を示している。

【００３９】上記構成とすることにより、トナー像定着
後の転写紙は若干の上カールが付与されることとなり、
２面目のトナー像の転写及び分離が良好に行われる。
尚、２面目のトナー像の定着においては、転写紙が定着
装置を一度通過しているためにその水分含有量が少な
く、従って、該転写紙に発生するカール量も少ない。そ
のため、図４に示すように、カム２２３を再び回転させ
てこれを適当な位置で停止させることにより、排紙下ガ
イド２２２の高さをｈ₃ （＝１ｍｍ）として転写紙の排
紙を行う。

【００４０】以上のように構成することにより、両面プ
リント時における転写紙の分離不良を改善することがで
きるとともに、片面プリント時と両面プリント時の双方
において転写紙のカール量を小さく抑えることができ
る。

【００４１】尚、本実施例において示した部材の形状、
寸法、材料或は回転スピード、移動方法、移動量等は一
例である。又、実施例中に示した排紙下ガイド２２２は
上下方向の移動だけではなく、適宜回転させる等して転
写紙の排出方向を規制する用にしても良い。

【００４２】＜第２実施例＞次に、本発明の第２実施例
を図５に基づいて説明する。尚、図５は本発明の第２実
施例に係る定着装置及び排紙部要部の断面図であり、本
図においては図２乃至図４に示したと同一要素には同一
符号を付している。

【００４３】本実施例においては、排紙部は排紙下ガイ
ド２８２と排紙上ガイド２８５及び不図示のガイド回転
駆動手段とで構成されており、排紙下ガイド２８２と排
紙上ガイド２８５は長手の両端におて連結されている。
そして、これらの排紙下ガイド２８２と排紙上ガイド２
８５は前記回転駆動手段によって回転軸２９０を中心と
して回動せしめられ、その設定位置が図の実線位置と破
線位置の間で切り替えられる。

【００４４】而して、排紙部を上述のように構成するこ
とにより、片面プリント時の１面目、両面プリント時の
１面目及び２面目のそれぞれに対して排紙下ガイド２８
２と排紙上ガイド２８５の角度を変えることが可能にな
る。

【００４５】従って、例えば片面プリント時には排紙下
ガイド２８２と排紙上ガイド２８５の角度を図の実線と
破線の中間に位置せしめ、両面プリントの１面時には破
線位置に、両面プリントの２面時には実線位置にそれぞ
れ位置せしめることにより、両面プリント時における転
写紙の分離不良を改善することができるとともに、片面
プリント時と両面プリント時の双方において転写紙のカ
ール量を小さく抑えることができる。

【００４６】又、本実施例では、排紙下ガイド２８２と
排紙上ガイド２８５を共に動かすため、排紙上ガイドを
固定し、排紙下ガイドを下カール矯正方向に移動回転さ
せた場合に生じ易い転写紙画像面の上ガイド擦れ等の問
題が解消される。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、固定支持された加熱体と、該加熱体にフィルム
を接触摺動させ、トナー像が形成された記録材を前記フ
ィルムの加熱体側とは反対側の表面に加圧してこれを搬
送する手段を有する定着装置を備える画像形成装置にお
いて、前記記録材が定着ニップ部を通過した直後に該記
録材の搬送方向を規制する排紙ガイドを設け、該排紙ガ
イドを移動可能に構成し、或は排紙ガイドが記録材と接
触する面の角度を変更可能としたため、記録材に生じる
カールを小さく抑えて該記録材の分離不良を改善するこ
とができるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る画像形成装置（レー
ザプリンタ）の概略断面図である。

【図２】本発明の第１実施例に係る画像形成装置（レー
ザプリンタ）の定着装置及び排紙部要部の断面図であ
る。

【図３】本発明の第１実施例に係る画像形成装置（レー
ザプリンタ）の定着装置及び排紙部要部の断面図であ
る。

【図４】本発明の第１実施例に係る画像形成装置（レー
ザプリンタ）の定着装置及び排紙部要部の断面図であ
る。

【図５】本発明の第２実施例に係る画像形成装置（レー
ザプリンタ）の定着装置及び排紙部要部の断面図であ
る。

【図６】従来の画像形成装置におけるフィルム加熱定着
装置を示す断面図である。

【符号の説明】

２００ヒータユニット２０１定着フィルム（フィルム）２０３ヒータ（加熱体）２０４ヒータホルダー２０５抵抗発熱体２１０加圧ローラ（弾性ローラ）２２１定着入口ガイド２２２排紙下ガイド（排紙ガイド）２８２排紙下ガイド（排紙ガイド）２８５排紙上ガイド（排紙ガイド）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】固定支持された加熱体と、該加熱体にフ
ィルムを接触摺動させ、トナー像が形成された記録材を
前記フィルムの加熱体側とは反対側の表面に加圧してこ
れを搬送する手段を有する定着装置を備える画像形成装
置において、前記記録材が定着ニップ部を通過した直後
に該記録材の搬送方向を規制する排紙ガイドを設け、該
排紙ガイドを移動可能に構成したことを特徴とする画像
形成装置。
【請求項２】固定支持された加熱体と、該加熱体にフ
ィルムを接触摺動させ、トナー像が形成された記録材を
前記フィルムの加熱体側とは反対側の表面に加圧してこ
れを搬送する手段を有する定着装置を備える画像形成装
置において、前記記録材が定着ニップ部を通過した直後
に該記録材の搬送方向を規制する排紙ガイドを設け、該
排紙ガイドが記録材と接触する面の角度を変更可能とし
たことを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】前記加熱体を少なくとも抵抗発熱体と該
抵抗発熱体を支持するホルダーとで構成するとともに、
該加熱体の前記フィルムが接触摺動する面を平面とし、
前記記録材を加圧搬送する手段を回転駆動される弾性ロ
ーラで構成した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】前記記録材の両面に画像の形成が可能で
ある自動両面機能を有していることを特徴とする請求項
１，２又は３記載の画像形成装置。