JP2996544B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2996544B2
JP2996544B2 JP3201190A JP20119091A JP2996544B2 JP 2996544 B2 JP2996544 B2 JP 2996544B2 JP 3201190 A JP3201190 A JP 3201190A JP 20119091 A JP20119091 A JP 20119091A JP 2996544 B2 JP2996544 B2 JP 2996544B2
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康志 佐藤
保芳 早川
豊 菊池
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Control Or Security For Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発熱部材を有する定着
装置により未定着像を加熱定着する画像形成装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】発熱部材を有する定着装置を備える従来
の画像形成装置の一例を図4に示す。図4に示す画像形
成装置は電子写真法を用いるものであって、該画像形成
装置においては、像担持体である感光体ドラム1上に形
成された静電潜像は現像装置2によって現像されてトナ
ー像として顕画化される。そして、トナー像は、転写ロ
ーラ3によって転写材Pに転写され、転写材P上の未定
着トナー像は、定着ローラ6と該定着ローラ6に圧接さ
れて従動回転するシリコーンスポンジゴム製の加圧ロー
ラ7の圧接部(定着ニップ部)において所定の温度に加
熱、加圧されて定着される。尚、上記定着ローラ6の内
部にはハロゲンヒータ5が設けられており、該定着ロー
ラ6の表面はPFA樹脂でコーティングされている。
【0003】その後、転写材Pは、分離爪8によって定
着ローラ6から分離され、排紙上ガイド10bと排紙下
ガイド10aで囲まれた排紙通路10を通り、排紙コロ
11によって排紙部12へフェースダウン排紙される。
【0004】尚、熱定着トナーを用いる場合、定着温度
は、本体のプロセススピード、定着ローラ6及び加圧ロ
ーラ7の外径、硬度、加圧ローラ7の定着ローラ6への
加圧量等の諸条件によって異なるが、プロセススピード
47mm/sec(A4サイズ、8PPM)程度の本体
では、通常180℃程度である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、転写材Pが吸湿状態にある場合、定着ニップ
部(定着ローラ6と加圧ローラ7の圧接部)において1
00℃を大きく超える熱(例えば、180℃の熱)が転
写材Pに加えられるため、転写材Pより多量の水蒸気が
発生し、該水蒸気は図4で点線矢印A,B,C方向のエ
アフローを形成する。
【0006】即ち、エアフローの一部は、矢印Aにて示
すように排紙通路10を通って排紙部12へ排気される
が、大部分は、矢印Bにて示すように、加圧ローラ7の
表面に巻き付くようにして画像形成プロセス手段の上流
側(転写ローラ3側)へ排気される。更に、矢印B方向
の水蒸気の流れは、矢印Cにて示すように、定着入口ガ
イド9と転写ローラ3の間から転写部〜定着部間の空間
へ排気されて該空間の水蒸気量を増加させるとともに、
加圧ローラ7の周囲に沿って定着入口ガイド9の定着側
先端付近へ排気され、定着入口ガイド9の定着側先端付
近を湿らす。従って、次の画像形成プロセスにおいて転
写材Pが再び転写部〜定着部間の空間へ侵入すると、該
転写材Pは更に吸湿し、転写材Pのコシが失われ、紙シ
ワが発生する。尚、紙シワは、図5(a)に示すよう
に、紙後端において逆ハの字状に発生する(以後、この
紙シワを紙後端シワと称す)。
【0007】上記現象は、転写材Pの秤量が小さい程発
生し易く、秤量80g/m2程度以上では発生しない
が、64g/m2程度以下では発生し易くなる。
【0008】ここで、紙シワが図5(a)に示すように
紙後端側に発生する理由を説明する。
【0009】通常、定着ローラ6は、図5(b)に示す
ような紙中央付近で発生する紙シワ(以下、紙中央シワ
と称す)を防止するために、図8に示す逆クラウン形状
に成形されており、この形状では、定着ニップ部におい
て、長手方向外向きに紙を引っ張る力が作用する。これ
は、定着ローラ6の中央部の外径と端部近くの外径の差
のために定着ニップ部で紙搬送速度に差が生じ、紙中央
部に対して端部の方が搬送力が大きくなるため、長手方
向で両端側に向けて外向きに紙を引っ張る力が働くこと
による。
【0010】上記のような力が働くと、転写材Pには、
定着ニップ部の長手方向において図6(a)及び図7
(a)に矢印にて示すようなストレスが作用し始め、転
写材Pの搬送が進むにつれてこのストレスが解放されず
に蓄積され、このために転写材Pのコシがストレスに負
け、該転写材Pに紙シワが発生する。この理由から、定
着ローラ6の逆クラウン形状に起因する紙シワは、図6
(b)及び図7(b)に示すように、紙後端で発生し易
いこととなる。尚、紙後端シワは紙のコシが弱い程、つ
まり、吸湿紙や秤量の小さい紙程発生し易く、又、定着
ローラ6の逆クラウン量(図8のx−y)が大きい程発
生し易い。
【0011】ところで、定着ローラ6の逆クラウン量
は、紙中央シワを無くするためには、通常は100μm
以上必要とされているが、紙後端シワはクラウン量が5
0〜70μmから発生してくる。
【0012】紙中央シワ及び紙後端シワは、定着温度が
高い程、加圧量が多い程発生し易く、両者を解消する定
着ローラ6の逆クラウン量の最適範囲は狭くなる。更
に、紙シワは転写材Pの表面と定着ローラ6の表面の接
触面積が大きい程発生し易い。文字画像等では、トナー
の存在が転写材P表面と定着ローラ6表面の接触面積を
減らし、ストレスを解放し易くするため、紙シワの発生
頻度が低下するが、全面白画像や印字比率が非常に高い
画像(全面黒画像等)では、転写材P表面と定着ローラ
6表面との接触面積が増えるため、ストレスが解放され
にくく、紙シワが発生し易い。つまり、現状では、定着
性を保証すれば、吸湿紙や秤量の小さい紙を通紙する
と、紙シワが発生し易くなってしまう。
【0013】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、吸湿紙や秤量の小さい記録材
に対しても、高い定着性を確保しつつ、シワの無い安定
した搬送を実現することができる画像形成装置を提供す
ることにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、未定着像を記録材上に転写する転写手段
と、定着部材と、前記定着部材とニップ部を形成する加
圧ローラと、前記転写手段で未定着像が転写された記録
材を前記ニップ部に案内するガイド部材と、を有し、前
記ニップ部で未定着像を担持した記録材を挟持搬送して
未定着像を記録材上に加熱定着する画像形成装置におい
て、前記加圧ローラの周囲に沿って流れる水蒸気が前記
ニップ部に排気されるのを防止するため前記ニップ部の
前記加圧ローラ回転方向下流側に設けられた第1の水蒸
気流防止部材と、前記水蒸気が前記転写手段と前記ガイ
ド部材の間に排気されるのを防止するため前記ガイド部
材の裏側に設けられた第2の水蒸気流防止部材と、を有
することを特徴とする。
【0015】
【作用】本発明によれば、第1の水蒸気流防止部材によ
って加圧ローラの周囲に沿って流れる水蒸気がニップ部
に排気されるのが防がれ、第2の水蒸気流防止部材によ
って水蒸気が転写手段とガイド部材の間に排気されるの
が防がれるため、転写部〜定着部間の空間における水蒸
気量の増大を抑えることができ、吸湿紙や秤量の小さい
記録材に対して、高い定着性を確保しつつ、シワの無い
安定した搬送を実現することができる。
【0016】尚、画像形成装置の外側より水蒸気量の少
ないエアフローを定着装置の転写材進入側へ流入させれ
ば、前記効果をより高めることができる。
【0017】
【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。
【0018】図1は本発明の第1実施例に係る画像形成
装置要部の縦断面図であり、該画像形成装置において
は、像担持体である感光ドラム1上に形成された静電潜
像は現像装置2によって現像されてトナー像として顕画
化される。そして、感光ドラム1上のトナー像は、転写
ローラ3によって転写材Pに転写され、転写材P上の未
定着トナー像は、内部にハロゲンヒータ5を有する定着
ローラ6と該定着ローラ6に圧接されて従動回転する加
圧ローラ7の圧接ニップ部において所定の温度に加熱、
加圧されて定着される。尚、定着ローラ6は、図8に示
すように、紙中央シワの発生を防ぐためにその形状が逆
クラウン状に設定されている。
【0019】その後、転写材Pは分離爪8によって定着
ローラ6から分離され、排紙上ガイド10bと排紙下ガ
イド10aによって形成される排紙通路10を通って排
紙コロ11により排紙部12へフェースダウン排紙され
る。
【0020】ところで、前記加圧ローラ7の回転方向下
流側には、シリコーンスポンジから成る第1の水蒸気流
防止部材19が配設され、更に、定着入口ガイド9の裏
側にも同じくシリコーンスポンジから成る第2の水蒸気
流防止部材20が配設されている。
【0021】而して、本実施例において、吸湿した転写
材Pが給紙された場合、定着ニップ部で発生した水蒸気
を多量に含んだエアフローは、前記第1の水蒸気流防止
部材19があるために、その大部分が図示矢印A方向の
流れとなり、従来多かった図示矢印B方向の流れは減少
する。
【0022】又、前記第2の水蒸気流防止部材20の存
在によって、従来、紙シワ発生の最大要因であった図4
の矢印C方向のエアフローは消滅し、これに代わって給
紙ローラ15側からの水蒸気分の少ない図示矢印D方向
のエアフローが転写部〜定着部間に流入するようにな
る。この結果、転写部〜定着部間の空間における水蒸気
量の増大が抑えられ、矢印B方向のエアフローの量も従
来に比して減少するため、定着入口ガイド9の定着側先
端への水分の付着が減少する。
【0023】以上のように、本実施例においては、転写
材Pの吸湿が増大することを防ぐことができ、従来問題
となっていた紙後端シワの発生を防ぐことができる。
【0024】又、感光ドラム1への定着部側からの水蒸
気流の吹き付けを防ぐことができるため、該感光ドラム
1の昇温を防ぐことができる。そして、特に高温、高湿
下での感光ドラム1表面の水分量を小さく抑えることが
できるため、感光ドラム1の表面抵抗が低下することに
よる静電潜像のボケの発生を抑え、画像ボケの発生を防
いで画像品質の向上を図ることができる。
【0025】次に、本発明の第2実施例を図2に基づい
て説明する。尚、図2は第2実施例に係る画像形成装置
要部の縦断面図であり、本図においては図1において示
したと同一要素には同一符号を付している。
【0026】本実施例は前記第1実施例における紙シワ
防止効果をより高めるため、加圧ローラ7の近傍に、画
像形成装置の周囲の外気を取り入れるための開口部21
を設けている。
【0027】而して、本実施例では、水蒸気量の少ない
外気が開口部21から矢印E方向のエアフローとして流
入するため、前記第1実施例において加圧ローラ7の周
囲に存在していた水蒸気量の多い矢印B方向のエアフロ
ー(図1参照)が消滅する。この結果、定着入口ガイド
9の定着側先端部への水分の付着を防ぐことができ、紙
シワ防止効果を更に高めることができる。
【0028】図3に本発明の第3実施例を示す。尚、図
3は第3実施例に係る画像形成装置要部の縦断面図であ
り、本図においても図1に示したと同一要素には同一符
号を付している。
【0029】本実施例では、前記第1、第2実施例にお
いて用いた第1、第2の水蒸気流防止部材19,20を
設けず、カバー17自体に水蒸気流を妨げる突起状のリ
ブ19’,20’を一体に形成している。
【0030】而して、本実施例においては、リブ1
9’,20’が水蒸気流防止部材19,20と同様に作
用するため、前記第1、第2実施例にて得られたと同様
の効果が得られる。
【0031】
【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、未定着像を記録材上に転写する転写手段と、定
着部材と、前記定着部材とニップ部を形成する加圧ロー
ラと、前記転写手段で未定着像が転写された記録材を前
記ニップ部に案内するガイド部材と、を有し、前記ニッ
プ部で未定着像を担持した記録材を挟持搬送して未定着
像を記録材上に加熱定着する画像形成装置において、前
記加圧ローラの周囲に沿って流れる水蒸気が前記ニップ
部に排気されるのを防止するため前記ニップ部の前記加
圧ローラ回転方向下流側に設けられた第1の水蒸気流防
止部材と、前記水蒸気が前記転写手段と前記ガイド部材
の間に排気されるのを防止するため前記ガイド部材の裏
側に設けられた第2の水蒸気流防止部材と、を有するた
め、吸湿紙や秤量の小さい記録材に対しても、高い定着
性を確保しつつ、シワの無い安定した搬送を実現するこ
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要部の
縦断面図である。
【図2】本発明の第2実施例に係る画像形成装置要部の
縦断面図である。
【図3】本発明の第3実施例に係る画像形成装置要部の
縦断面図である。
【図4】従来の画像形成装置要部の縦断面図である。
【図5】(a),(b)は転写材に発生する紙シワの様
子を示す平面図である。
【図6】(a),(b)は紙後端シワの発生過程を示す
平面図である。
【図7】(a),(b)は紙後端シワの発生過程を示す
正面図である。
【図8】定着ローラの形状を示す正面図である。
【符号の説明】
5 ハロゲンヒータ(発熱部材) 6 定着ローラ 7 加圧ローラ 9 定着入口ガイド 10a 排紙下ガイド 10b 排紙上ガイド 19 第1の水蒸気流防止部材(エアフロー防止部
材) 20 第2の水蒸気流防止部材(エアフロー防止部
材) 19’ リブ(エアフロー防止部材) 20’ リブ(エアフロー防止部材) 21 開口部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 菊池 豊 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 斉藤 哲雄 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 橋本 典夫 東京都大田区下丸子3丁目30番2号キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−182466(JP,A) 特開 平3−100672(JP,A) 特開 平1−99064(JP,A) 実開 昭62−76361(JP,U) 実開 昭60−6155(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/00 303 G03G 15/36 G03G 21/00 370 - 540 G03G 21/02 - 21/04 G03G 21/14 G03G 21/20 G03G 15/00 550 G03G 21/16 - 21/18 G03G 13/20 G03G 15/20 - 15/20 302

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 未定着像を記録材上に転写する転写手段
    と、定着部材と、前記定着部材とニップ部を形成する加
    圧ローラと、前記転写手段で未定着像が転写された記録
    材を前記ニップ部に案内するガイド部材と、を有し、前
    記ニップ部で未定着像を担持した記録材を挟持搬送して
    未定着像を記録材上に加熱定着する画像形成装置におい
    て、前記加圧ローラの周囲に沿って流れる水蒸気が前記ニッ
    プ部に排気されるのを防止するため前記ニップ部の前記
    加圧ローラ回転方向下流側に設けられた第1の水蒸気流
    防止部材と、前記水蒸気が前記転写手段と前記ガイド部
    材の間に排気されるのを防止するため前記ガイド部材の
    裏側に設けられた第2の水蒸気流防止部材と、を有する
    ことを特徴とする画像形成装置。
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JP4715357B2 (ja) * 2005-07-22 2011-07-06 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置

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