JPH1010892A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 転写部と定着部の間の距離を大きくしない
で、転写部と定着部にまたがっている記録材にループが
形成されるのを抑えられるようにする。 【解決手段】 転写部（Ｎ２）と定着部（Ｎ１）の間の
記録材搬送路１５上に、記録材Ｐにループを作ろうとす
る力で倒れる可倒部材１８を設けた。転写部を通過した
記録材Ｐは起立している可倒部材１８上を移動して定着
部に到達し、転写部と定着部にまたがって移動する。こ
の時、転写部の搬送速度よりも定着部の搬送速度の方が
遅いと、その速度差により記録材Ｐにループが形成され
始める。しかし、このループを作ろうとする力によって
記録材Ｐを支えている可倒部材１８が倒されるので、記
録材搬送路１５の路長が長くなり、ループが吸収され
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、レーザー
ビームプリンタ、ファクシミリ、マイクロフィルムリー
ダプリンタ、画像表示（ディスプレイ）装置、記録機等
の画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば画像の加熱定着等のための
記録材の加熱装置には、所定の温度に維持された加熱ロ
ーラと、弾性体層を介して前記加熱ローラに圧接する加
圧ローラとによって被加熱体としての記録材を挟持搬送
しつつ加熱する熱ローラ方式が多用されている。また、
このほかにもフラッシュ加熱方式、オープン加熱方式、
熱板加熱方式等種々の方式、構成のものが知られてお
り、また実用されている。

【０００３】最近では、この様な方式に変わって、図７
に示すように、固定支持された加熱体（ヒータ）３と、
該加熱体３に対向圧接しつつ搬送される耐熱性フィルム
（定着フィルム）２と、該フィルム２を介して被加熱体
としての記録材Ｐを加熱体３に密着させる加圧体（加圧
ローラ）４を有し、加熱体３の熱をフィルム２を介して
記録材Ｐへ付与することで記録材面に形成担持されてい
る未定着画像を記録材面に加熱定着させる方式、構成の
画像加熱定着装置（フィルム加熱方式の加熱装置）が考
案されている。

【０００４】このようなフィルム加熱方式の加熱装置な
いしは画像加熱定着装置においては加熱体として低熱容
量加熱体を用いることができる。このため、従来の接触
加熱方式である熱ローラ方式、ベルト加熱方式等の装置
に比べ省電力及びウェイトタイムの短縮化（クイックス
タート）が可能となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このフ
ィルム加熱方式の加熱装置を画像形成装置の画像加熱定
着装置として用いた場合には、次のような問題が生じ
る。

【０００６】すなわち、加圧ローラ４を回転駆動させて
定着フィルム２及び記録材Ｐを搬送するフィルム加熱方
式の加熱定着装置においては、加圧ローラ４は温度が上
昇するとゴム層４ｂの熱膨張により外径が大きくなる。
そして、通常、加圧ローラ４を一定回転数で回転駆動さ
せているため、加圧ローラ４が高温の時は低温の時より
記録材Ｐの搬送速度が速くなってしまう。ここで、加圧
ローラ４の熱膨張を抑えるためにゴム層４ｂを薄くする
と、定着性が悪くなってしまう。

【０００７】従って、加圧ローラ４が高温になると、転
写部を通過中の記録材を定着部が引っ張ることとなり、
この影響で画像の伸びや記録材後端の画像欠けが生じて
しまう。

【０００８】転写部を通過中の記録材を定着部が引っ張
らないようにするには、加圧ローラ４が高温になった時
の定着部の記録材搬送速度を転写部の記録材搬送速度に
合わせておけばよいが、この場合には、加圧ローラ４が
まだ低温時には転写部と定着部の間で記録材にループが
形成されてしまう。従って、転写後の記録材分離方向や
定着部への記録材入射角度等が不安定となり、転写材分
離時の画像飛び散り、定着部でのオフセット、さらには
周辺部材に記録材表面がこすれて画像が汚れる等の不具
合が発生する。また、厚い記録材を通紙した場合には転
写部でのブレが生じてしまう。

【０００９】転写部と定着部の間でループが形成されな
いようにするには、転写部と定着部の間の距離を大きく
しておけばよいが、Ａ３サイズ等の長尺の記録材を使用
する装置ともなると、転写部と定着部の間の距離が大き
くなりすぎて装置本体が大型化する。

【００１０】そこで本発明は、上述の如き事情に鑑みて
なされたもので、転写部と定着部の間の距離を大きくし
ないで、転写部と定着部にまたがっている記録材にルー
プが形成されるのを抑えることができる画像形成装置を
提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、トナー像を担
持するトナー像担持手段と、前記トナー像担持手段に担
持されているトナー像を搬送中の記録材に転写する転写
手段と、転写部で転写されたトナー像の定着を行うトナ
ー像定着手段と、を備えている画像形成装置に係る。

【００１２】そして、本発明は、上記目的を達成するた
め、前記トナー像担持手段と前記トナー像定着手段の間
の記録材搬送路上に、前記記録材搬送路上を通過中の記
録材にループを作ろうとする力によって倒れる可倒部材
を設けたことを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。 〈第１の実施の形態〉図１は本発明の画像形成装置（レ
ーザービームプリンタ）の全体的な概略構成を示す。

【００１４】本画像形成装置は電子写真方式のために記
録材上に転写されたトナー像を定着するための定着装置
２７を備えている。ここでは、まず、この定着装置２７
の構成について説明する。

【００１５】図７に、定着装置２７の詳細な構成を示
す。

【００１６】本定着装置２７は、いわゆるテンションレ
スタイプの装置である。このテンションレスタイプの装
置は定着フィルム（耐熱性フィルム）としてエンドレス
ベルト状もしくは円筒状のものを用い、該フィルムの周
部の少なくとも一部は常にテンションフリー（テンショ
ンが加わらない状態）とし、フィルムは加圧体の回転駆
動力で回転駆動するようにした装置である。

【００１７】２はエンドレスの定着フィルムであり、図
８に示すヒータ（加熱体）３を含むフィルムガイド部材
であるステー１に外嵌させてある。このエンドレスの定
着フィルム２の内周長とヒータ３を含むステー１の外周
長は定着フィルム２の方を例えば３ｍｍ程大きくしてあ
る。従って、定着フィルム２はステー１に対し周長が余
裕をもってルーズに外嵌している。

【００１８】定着フィルム２は熱容量を小さくしてクィ
ックスタート性を向上させるために、フィルム膜厚は１
００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下２０μｍ以上の
耐熱性のあるＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等の単層フィル
ム、或いはポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、
ＰＥＳ、ＰＰＳ等のフィルムの外周表面にＰＴＦＥ、Ｐ
ＦＡ、ＦＥＰ等をコーティングした複合層フィルムを使
用する。ここでは、ポリイミドフィルムの外周表面にＰ
ＴＦＥをコーティングしたものを用いている。

【００１９】ヒータ３は、定着フィルム２もしくは被加
熱体としての記録材Ｐの搬送方向ａに対して直交する方
向を長手方向とする細長の耐熱性、絶縁性、良熱伝導性
の基板３１、該基板３１の表面側の短手方向中央部に基
板長手方向に沿って形成具備させた抵抗発熱体３２、こ
の抵抗発熱体３２を有している基板表面を保護する耐熱
性オーバーコート層３４、抵抗発熱体３２の長手方向両
端部の給電用電極３３、３３（図８参照）、基板３１の
裏面側に具備させヒータ温度を検知するサーミスタ等の
検温素子５等からなる全体に低熱容量の線状加熱体であ
る。

【００２０】このヒータ３を抵抗発熱体３２を形成具備
させた表面側を下向きに露呈させて剛性・耐熱性を有す
るステー１の下面側に保持させて固定配設してある。

【００２１】基板３１は、例えば、アルミナや窒化アル
ミニウム等で形成されており、厚み１ｍｍ、幅１０ｍ
ｍ、長さ２４０ｍｍのものである。

【００２２】抵抗発熱体３２は、例えば、Ａｇ／Ｐｄ
（銀パラジウム）、ＲｕＯ₂ 、Ｔａ₂Ｎ等の電気抵抗材
料をスクリーン印刷等により、厚み約１０μｍ、幅１〜
３ｍｍの線状もしくは細帯状に塗工して形成したもので
ある。

【００２３】給電用電極３３、３３は、例えば、Ａｇ等
のスクリーン印刷パターン層である。

【００２４】オーバーコート層３４は、例えば、約１０
μｍ厚の耐熱性ガラス層である。

【００２５】４はヒータ３との間に定着フィルム２を挟
んで圧接ニップ部（定着ニップ部）Ｎ１を形成し、か
つ、定着フィルム２を回転駆動させるフィルム外面接触
駆動手段としての加圧ローラ（加圧体）である。

【００２６】このフィルム駆動ローラ兼加圧ローラ４
は、芯金４ａと、シリコンゴム等よりなる弾性体層４ｂ
と、最外層の離型層４ｃよりなり、不図示の軸受手段、
付勢手段により所定の押圧力をもって定着フィルム２を
挟ませてヒータ３の表面に圧接させて配設してある。そ
して駆動手段（モータ）Ｍにより時計回り方向に回転駆
動される。

【００２７】この加圧ローラ４の回転駆動による該ロー
ラ４と定着フィルム２外面との摩擦力で定着フィルム２
に回転力が作用する。

【００２８】ヒータ３は、抵抗発熱体３２の両端部電極
３３、３３に対する給電により該抵抗発熱体３２が長手
方向全長に亘って発熱することで昇温し、その昇温が検
温素子５で検知される。この検温素子５の出力をＡ／Ｄ
変換しＣＰＵ２４に取り込み、その情報をもとにトライ
アック２５により抵抗発熱体３２に通電するＡＣ電源２
６のＡＣ電圧を位相、波数制御等により、ヒータ通電電
力を制御することで、ヒータ３の温度制御がなされる。

【００２９】すなわち、検温素子５の検知温度が所定の
設定温度より低いとヒータ３が昇温するように、また、
高い場合はヒータ３が降温するように通電を制御するこ
とでヒータ３は定着時一定温調される。

【００３０】次に、本発明の画像形成装置の全体的な構
成を説明する。

【００３１】カセット１７などに収納された記録材Ｐの
１枚が給紙ローラ１４によって取り出されてレジストロ
ーラ対１６の位置に至る。一方、トナー像担持体（感光
ドラム）６の表面に形成されたトナー像が同トナー像担
持体６の時計回り方向への回転走行によってトナー像担
持体６とこれに当接する転写ローラ１１とのニップ部Ｎ
２である転写部位に到達する。これにタイミングを合わ
せて記録材Ｐが転写部位に到達し、同時に不図示の電源
によって転写ローラ１１に転写バイアスが印加されてト
ナー像担持体６上のトナー像は記録材Ｐに転移する。

【００３２】なお、トナー像担持体６の周辺には、トナ
ー像担持体６の表面を一様に帯電する一次帯電器８、ト
ナー像担持体６上にレーザー光（画像光）を照射して静
電潜像を形成するレーザースキャナ１０、静電潜像にト
ナーを供給してトナー像を形成するための現像器９、転
写の際に記録材Ｐに転写されなかった残留トナーを除去
するクリーニング装置７、その他画像形成に必要な部材
が配設されている。

【００３３】トナー像が転写された記録材Ｐは除電針１
２に引きつけられながらトナー像担持体６から分離さ
れ、記録材搬送路１５を通って定着装置２７に搬送され
る。

【００３４】ヒータ３の温度が所定温度まで立ち上が
り、かつ、加圧ローラ４の回転による定着フィルム２の
回転周速度が定常化した状態において、定着フィルム２
を挟んでヒータ３と加圧ローラ４とで形成される圧接ニ
ップ部Ｎ１に画像定着するべき記録材Ｐが入る。圧接ニ
ップ部Ｎ１に入った記録材Ｐは挟持搬送されつつ定着フ
ィルム２を介して伝えられる熱によって加熱され、記録
材Ｐ上の未定着トナー像Ｔが記録材Ｐ面に定着される。
圧接ニップ部Ｎ１を通った記録材Ｐは定着フィルム２の
面から分離されて搬送され、排紙ローラ対２９によって
排紙トレイ３０上に排紙される。

【００３５】ところで、本画像形成装置の場合、定着装
置２７における記録材搬送速度は加圧ローラ４が高温に
なった時の記録材搬送速度を転写部の記録材搬送速度に
合わせてある。従って、加圧ローラ４が低温時にあって
は、定着部（Ｎ１）の記録材搬送速度は転写部（Ｎ２）
の記録材搬送速度よりも遅く、この速度差から転写部
（Ｎ２）と定着部（Ｎ１）にまたがっている記録材Ｐに
ループが形成される。

【００３６】本画像形成装置においては、転写部（Ｎ
２）と定着部（Ｎ１）とにまたがっている記録材Ｐにル
ープが生じないようにするため、記録材搬送路１５の途
中にＬ字状に折り曲げた樹脂シート（マイラーシート）
から成る可倒部材１８を設けている。ニップＮ２を通過
した記録材Ｐはニップ部Ｎ１に到達するまでは図２
（ａ）に示すように起立している可倒部材１８に支えら
れた状態で搬送される。そして、記録材Ｐの先端がニッ
プ部Ｎ１に挟まれると転写部（Ｎ２）と定着部（Ｎ１）
の速度差から記録材Ｐにループを作ろうとする力が可倒
部材１８に働いて図２（ｂ）に示すように可倒部材１８
を徐々に倒して行く。これにより、記録材搬送路１５の
路長が次第に長くなってループを吸収して行く。記録材
搬走路１５に沿うようにして移動している記録材Ｐには
あまり大きなループは作られない。記録材搬送路１５
は、記録材搬送方向断面の形状が逆への字状の谷形形状
になっていて、可倒部材１８が倒れるに従って路長が長
くなるようになっている。可倒部材１８はループを作ろ
うとする力がなくなると自らの腰の強さ（弾性力）によ
って図２（ａ）の起立状態に戻る。このような機能はポ
リプロピレンなどの耐ヒンジ性をもつ樹脂などで形成さ
れた可倒部材でも発揮する。

【００３７】なお、可倒部材１８は、図２に示すように
起立している時には定着部側に所定角度に傾き、上端が
転写ニップ部Ｎ２と定着ニップ部Ｎ１とを結ぶ直線Ｌよ
りも下にあるようになっている。可倒部材１８の取付け
角度が０度以下であると記録材Ｐを搬送する際に可倒部
材１８に記録材先端が引っかかる可能性があり、９０度
以上では本発明による効果が小さくなってしまう。ま
た、可倒部材１８の先端が直線Ｌより上にあると、記録
材Ｐのループを作ろうとする力が上向きに働きループを
形成してしまい、直線Ｌより下にあるほど本発明による
効果が小さくなってしまう。

【００３８】本画像形成装置のように可倒部材１８を設
けた場合、除電針１２による記録材Ｐへの作用を記録材
先後端のみ強くできるため、除電針バイアスを先端のみ
強くするといった制御が不要になるという効果がある。

【００３９】除電針１２は、転写部から記録材先端が抜
ける際、記録材先端がトナー像担持体６側から分離して
記録材搬送路１５側に送られるように補助することと、
記録材Ｐ裏の電荷を適度に減衰させる働きがあるが、記
録材Ｐ裏の電荷を過度に減衰させると記録材画像面側に
吸着しているトナーの保持力がなくなるためオフセット
や飛び散りが発生する原因となる。しかし、本画像形成
装置によれば、記録材Ｐが転写部から搬送され可倒部材
１８の先端に達すると記録材Ｐが持ち上がって除電針１
２から遠ざかるため除電効果が弱まり、記録材Ｐ裏面の
電荷を過度に減衰させることがなくなる。なお、記録材
先端部が可倒部材１８に到達するまでは記録材先端部と
除電針１２の距離は可倒部材１８の有無に関係ないので
トナー像担持体６側からの記録材Ｐの分離には影響しな
い。 〈第２の実施の形態〉図３及び図４に、可倒部材１８の
別の配置構成例を示す。なお、図４は図３のＸ−Ｘ断面
図である。

【００４０】ここでは、ループの影響が大きいＡ３等の
長尺サイズの記録材Ｐに対しては可倒部材１８が有効に
働き、ループの影響が小さいＡ５等の短尺サイズの記録
材Ｐに対しては可倒部材１８が働かないようにしてい
る。

【００４１】可倒部材１８は、図４に示すように、搬送
路中央で左右対称となる位置にそれぞれ設けられてい
る。転写部（Ｎ２）を通過した長尺サイズの記録材（Ａ
３）は左右の可倒部材１８、１８上を移動するようにな
り、転写部（Ｎ２）を通過した短尺サイズの記録材Ｐ
（Ａ５）は左右の可倒部材１８、１８間の記録材搬送路
１５上を移動するようになっている。 〈第３の実施の形態〉図５に、可倒部材の別の構成例を
示す。

【００４２】ここで示す可倒部材１９は剛性の高い板状
の樹脂材によって形成されている。そして搬送路１５に
対して支軸１９ａを中心に回動可能に取り付けられ、か
つ、付勢ばね２２によって反時計回り方向に付勢され、
定着部側に所定の角度で傾けられている。

【００４３】この可倒部材１９の場合にも上記可倒部材
１８の場合と同様、搬送路１５を通る記録材Ｐが定着装
置２７に搬送された際に生じるループを作ろうとする力
により支軸１９ａを中心に回動して倒され、路長を長く
してループを吸収する。記録材Ｐの後端が通過すると倒
れていた可倒部材１９は付勢ばね２２により付勢されて
元の状態に戻る。

【００４４】この可倒部材１９は上記可倒部材１８に比
べて変形や劣化が少なく耐久性に優れている。 〈第４の実施の形態〉図６に、可倒部材１９の別の構成
例を示す。

【００４５】ここでは、可倒部材１９の上端にコロ２３
を設けている。このようにすると、記録材裏面との接触
が転がり摩擦となるために、記録材裏面を擦って帯電さ
せることが防止でき、さらに摺動抵抗が小さくなるた
め、記録材Ｐの搬送性が安定する。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置においては、転写部と定着部の間の記録材搬送路上
に、記録材にループを作ろうとする力で倒れる可倒部材
を設けているので、転写部と定着部にまたがっている記
録材にループが形成されようとした場合には可倒部材が
倒れることによって路長が長くなりループは吸収され
る。このため、トナー像定着手段としてフィルム加熱方
式の加熱定着装置を用いた場合でも転写部と定着部の間
の距離を大きくしないで記録材の搬送を安定させること
ができ、画像の伸び、後端欠け、画像こすれによる画像
汚れ等の発生を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の全体的な概略構成を示
す縦断側面図。

【図２】転写部と定着部の間の記録材搬送路上に備えら
れている可倒部材の動作を説明する縦断側面図。

【図３】可倒部材の別の配置構成例を示す縦断側面図。

【図４】図３のＸ−Ｘ断面図。

【図５】可倒部材の別の構成例を示す縦断側面図。

【図６】可倒部材の更に別の構成例を示す縦断側面図。

【図７】同画像形成装置に備えられているフィルム加熱
方式の加熱定着装置の構成を示す縦断側面図。

【図８】同定着装置のヒータの構成を示す平面図。

【符号の説明】

２ 定着フィルム ３ ヒータ（加熱体） ４ 加圧ローラ（加圧体） ６ トナー像担時体（トナー像担持手段） １１ 転写ローラ（転写手段） １５ 記録材搬送路 １８，１９ 可倒部材 １９ａ 支軸 ２２ 付勢ばね ２３ コロ ２７ 定着装置（トナー像定着手段） Ｎ１ ニップ部（トナー像定着部） Ｎ２ ニップ部（トナー像転写部） Ｐ 記録材

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー像を担持するトナー像担持手段
   と、前記トナー像担持手段に担持されているトナー像を
   搬送中の記録材に転写する転写手段と、転写部で転写さ
   れたトナー像の定着を行うトナー像定着手段と、を備え
   ている画像形成装置において、 前記トナー像担持手段と前記トナー像定着手段の間の記
   録材搬送路上に、前記記録材搬送路上を通過中の記録材
   にループを作ろうとする力によって倒れる可倒部材を設
   けたことを特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】位置固定されている加熱体と、前記加熱体
   に常に接触しながら回転移動して前記加熱体の熱を記録
   材に伝える定着フィルムと、前記加熱体と対向する位置
   で回転しながら記録材を前記定着フィルムに押し付ける
   加圧体と、を有しているフィルム加熱方式の加熱定着装
   置を、前記トナー像定着手段として用いたことを特徴と
   する請求項１に記載の画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記記録材搬送路は、記録材搬送方向断
   面の形状が略中央部に向かって下向きに傾斜している谷
   形形状になっていることを特徴とする請求項１に記載の
   画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記可倒部材はループを作ろうとする力
   が作用すると屈曲して倒れ、ループを作ろうとする力が
   作用しなくなると自らの弾性力によって元の起立状態に
   戻ることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 前記可倒部材はループを作ろうとする力
   が作用すると支軸を中心に回動して倒れ、ループを作ろ
   うとする力が作用しなくなると復帰ばねの力で元の起立
   状態に戻ることを特徴とする請求項１に記載の画像形成
   装置。
6. 【請求項６】 前記可倒部材の記録材と接触する上端に
   はコロが設けられていることを特徴とする請求項５に記
   載の画像形成装置。
7. 【請求項７】 前記可倒部材は前記定着手段側に所定角
   度傾いていることを特徴とする請求項１に記載の画像形
   成装置。