JP3101946B2

JP3101946B2 - 事務自動化機器の印刷用紙定着装置

Info

Publication number: JP3101946B2
Application number: JP05278795A
Authority: JP
Inventors: チャンミンクワオン
Original assignee: Hynix Semiconductor Inc
Current assignee: SK Hynix Inc
Priority date: 1993-10-04
Filing date: 1993-10-04
Publication date: 2000-10-23
Anticipated expiration: 2015-10-23
Also published as: JPH08320631A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は事務自動化機器の印刷用
紙定着装置に関し、特に印刷用紙を用紙広げ部材とクリ
ーニングボックスのローラブラシの駆動により用紙の経
済的な使用と定着ローラ部の使用寿命の延長効果を得よ
うとする事務自動化機器の印刷用紙定着装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来の定着装置は事務自動化機器内の感
光ドラム位置を印刷用紙が通過する時、感光ドラムの表
面に原稿の情報形態に転写されたトナーが印刷用紙表面
に移動する作用をなし、感光ドラムの位置を過ぎれば用
紙のトナーを融着させるために定着ローラ部に移送され
る。移送される用紙には粉末状態のトナーが乗せられた
状態であるので、その崩れを防ぐために印刷用紙の先端
が平坦に広がることが連続的に要求され、その状態で定
着部を通過させることが要求される。

【０００３】上記の要求を充足させるためのものとして
次の構成が提案されている。即ち、その一つの方法とし
て加熱ローラの外径に変化を与えるものであって、これ
は中間位置の外径を両端の外径より小さい径に形成する
構成と定着ローラ部を形成するものである。

【０００４】しかして同一の軸上に外径の規格を異に形
成した構成によれば、定着ローラ部と通過する印刷用紙
は定着ローラ部のニップとの接触状態が加熱ローラの面
で不均一に形成されるので、印刷用紙の同一平面上で線
膨張率が異なる現象が発生し、線膨張率の不均一になる
ものによっては定着ローラ部を通過する用紙の表面がも
みくちゃになりやすい。

【０００５】また、他の方策としては定着ローラ部の前
に設ける用紙ガイドの案内リブの中、中央部分のリブを
左右側のリブより高く突出する構成により用紙の先端が
ずれないようにするが、用紙ガイド側で用紙表面上に乗
せられたトナーの極と反対のバイアス電圧を掛けてこれ
等の構成による引力で用紙の先端が平坦に移送されるよ
うにしたが、これは用紙を正確に且つ平坦に移送される
のに役に立たない。

【０００６】さらに、印刷用紙は両面全部使用するのが
経済的であるので両面を使用するためには定着後、印刷
用紙の先端が平坦に広がっていなければならない。しか
しながら、レーザビームプリンタと卓上型小型複写機を
含む写真現像機器の定着装置では、図５の如く加圧ロー
ラ（２）に接触された加熱ローラ（１）の外径が加圧ロ
ーラの直径より小さい直径をなしていて定着時の用紙
（５）の先端（Ｘ）が図５の如く定着ローラ部のニップ
部分を通過しながら加熱ローラ（１）の円周方向に曲る
とみられる。

【０００７】このように、印刷用紙の先端（Ｘ）が曲る
状態で印刷用紙が排紙されれば、印刷用紙の両面の複写
の際、曲った用紙の先端が事務自動化機器の定着部と移
動路の内部に掛かる原因となって用紙のジャム発生と共
に機器の駆動を一時的に停止させる原因にもなる。

【０００８】そして従来の定着ローラ部の加熱ローラ
（１）面に接触されたクリーニング機器（３）は加熱ロ
ーラの一箇所で加熱ローラに付いた異物質を除去するよ
うに固定され、加熱ローラの表面に付いた異物質が除去
され、除去された異物質がクリーニング機器（３）の下
端に堆積することになる。

【０００９】このような構成で堆積された異物質を除去
する構成がないので、これらはそのまま放置され、この
堆積した物質がクリーニング機器と加熱ローラ間を通過
しながら加熱ローラの表面を損傷させる。この結果、定
着装置の使用寿命が短縮される原因になり、このような
原因により定着ローラ部を通過した印刷用紙の表面は加
熱ローラの表面損傷により汚れの定着状態をなし、定着
状態の低下は勿論事務自動化機器の品質を低める結果を
招く。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明はトナー像の形
成された印刷用紙の定着ローラ部に対して、安定された
状態に移送させるために印刷用紙の先端部分を押さえな
がら両側の方向に引っ張り状態で定着ローラ部のニップ
入口まで維持させ、加熱ローラ通過後には定着ローラ部
で押え方向に対し逆方向に加圧されるようにし、印刷用
紙の先端が曲る状態で平坦な状態に矯正する装置を提供
するものである。

【００１１】本発明の他の目的は、定着状態のクリーニ
ング機器に回転可能に備えたクリーニングブラシにより
加熱ローラに付着した異物質を除去して回収槽に収納
し、クリーニングブラシに付着した異物質は分離片によ
り落とし、加熱ローラとクリーニングブラシ表面を常に
清潔に維持することができる装置を提供することで、以
下本発明を詳説すれば次のとおりである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】トナー像が形成された印
刷用紙の先端が、用紙ガイドのリブに乗せられて移送さ
れる時、用紙の移送方向に対し、直角の両方向に摩擦力
を受けながら用紙ガイドより定着ローラ部のニップ入口
まで移送され、定着ローラ部に進み定着ローラ部を通過
する時、用紙に加えられた加圧方向に対する反対方向に
摩擦力を加えるようにして、トナー像が定着された用紙
の先端が平坦の状態に排紙され、加熱ローラに付着した
異物質は加熱ローラと同一方向に回転されるローラブラ
シにより除去されるようにするために以下の構成を備え
ている。

【００１３】即ち、事務自動化機器本体（１００）内に
設けられた定着装置は現像部と排紙部の間に印刷用紙の
表面上に供給されたトナーを所定の熱で溶融させるため
の発熱手段を備えた加熱ローラ（１）と、溶融されるト
ナーが印刷用紙（２）に密着されるように所定の圧力を
提供する加圧ローラ（３）が面接触される構成を基準に
して、これらローラ等の用紙進入方向には印刷用紙の進
入を案内するための用紙ガイド（４）を設け、排出方向
側には印刷用紙の排出を案内する排出案内板（９）が設
けられた構成にしてなる。

【００１４】さらに、加熱ローラ（１）の周辺には加熱
ローラに付いた異物質をブラシで除去して加熱ローラの
清潔を維持させるクリーニング部（１３）と、印刷用紙
の先端が曲る方向に対して逆方向に曲る力を提供する逆
加圧部材（１０）の構成を有している。

【００１５】

【実施例】図１の（イ）は本発明を適用した定着部の側
面構成説明図であって、図１の（ロ）は本発明を適用し
た定着部の構成の平面図である。これらの図で、定着装
置の用紙ガイド（４）はここを通る用紙が最小の摩擦力
を起こしつつ移動される案内リブ（４１）が用紙の移送
方向に対して水平に且つ所定の間隔を形成し、用紙ガイ
ド（４）の案内リブ（４１）間は用紙の先端を平坦に広
げることができる用紙の広げ部材（５）が設けられる。

【００１６】従って、用紙ガイド（４）には広げ部材
（５）を設けるための構成を備えるが、これは支持リブ
（５１）と長孔（５２）とローラ部（５３）とアーム
（５４）、そしてガイド（５６）等よりなる。上記定着
装置の排紙案内板（９）の上部は印刷用紙の曲り状態に
対する逆方向に曲る力を提供して印刷用紙の先端を平坦
に広げるための逆加圧部材（１０）が設けられる。定着
装置の用紙ガイド（４）の上部には加熱ローラの表面に
付いた異物質をきれいに除去するためのクリーニング部
材（１３）が設けられる。

【００１７】上記広げ部材（５）の支持リブ（５１）は
用紙ガイドのガイドリブ形状と同一の形状に突出させて
形成するも、その高さを案内リブ（４１）の高さより低
い高さに突出形成して案内リブと支持リブの間には高さ
差異による溝を形成させるが、この溝の位置は定着ロー
ラ部と近接した位置にある用紙ガイド（４）の終端に形
成される。

【００１８】上記支持リブ（５１）の突出位置は用紙ガ
イド（４）の左右側位置において突出させ、印刷用紙の
先端を両側方向に引張力を形成するために、垂直の案内
リブ（４１）に対して所定の角にて傾斜に形成する。こ
のように傾斜に形成される支持リブ（５１）は用紙ガイ
ド（４）の中心を基準にして両側で対称的な形態に構成
する。

【００１９】対称的に形成される支持リブ（５１）等の
側面には、それぞれ湾曲形状の長孔（５２）を穿ってこ
れに用紙の先端に接触をなし、移動するローラ（５３）
が構成されたアーム（５４）を挿入して長孔（５２）に
したがいスライディングをするよう設ける。そして、案
内リブ（４１）に穿たれた長孔（５２）の周辺、特に下
端位置の側面にはガイド（５６）を突出させ、アーム
（５４）の下側移動を停止させアーム（５４）の停止状
態が用紙ガイドの傾斜面並びに印刷用紙の先端に対して
垂直の状態をなすようにする。

【００２０】上記長孔（５２）が穿った支持リブ（５
１）等の間の間隔には、用紙案内ローラ（５３）が回転
可能に先端に設けられたアーム（５４）の終端に挿入さ
れて、長孔（５２）を通じてアーム（５４）が離脱され
ないよう組み立てられ、長孔（５２）によりスライディ
ング可能に組み立てられる。従って、アーム（５４）は
支持リブ（５１）の長孔（５２）によりスライディング
移動し、印刷用紙の移動とガイドにより支持リブ（５
１）の移動範囲で９０度範囲で回転することになる。加
熱ローラ（１）と加圧ローラ（３）の出口位置と排紙案
内板（９）の間には曲る印刷用紙の先端を平坦の状態に
広げるための逆加圧部材（１０）を設けている。

【００２１】この逆加圧部材（１０）は、加圧ローラ
（３）の直径より小さい直径よりなる排紙案内ローラ
（８）と、排紙案内ローラ（８）の上側部にシーソーで
駆動されるよう設けられ、印刷用紙の通過の時、排紙案
内ローラ（８）の外径面に接触して、排紙案内板（９）
と排紙案内ローラ（８）間に矯正路（Ｂ）を形成する分
離機構（７）と、印刷用紙が排紙される状態、又は印刷
進行状態に対する電気的な信号を供給して、その信号に
よりロード軸（１２ａ）に移動力が付加され、印刷完了
の時又は機器のメイン電源オフの時にはロード軸（１２
ａ）に付加される移動力が遮断されると分離機構（７）
がシーソー駆動されて矯正路（Ｂ）を制御するソレノイ
ド（１２）よりなる。

【００２２】上記逆加圧部材（１０）の排紙口には排紙
案内板（９）を設け、印刷用紙の進入を感知するための
感知センサー（１１）（１１Ａ）を上下に固定する。そ
して、加熱ローラ（１）の周辺に設けるクリーニング部
材（１３）は加熱ローラ（１）に近接して設け同時に回
転を行うようにし、表面にブラシ毛（１４ａ）を形成し
たローラブラシ（１４）と、ローラブラシ（１４）周辺
を取り囲んで加熱ローラ（１）で除去される異物質を収
納するクリーニングボックス（１６）よりなり、ローラ
ブラシ（１４）に付いた異物質を除去するためにクリー
ニングボックス内に分離片（１５）を設けてブラシ毛
（１４ａ）が回転するとき当たるようにする。

【００２３】このようになされた本発明は、機器本体内
の現像部を印刷用紙が通過する時トナー像が印刷用紙の
表面に転写される。現像部を通過した印刷用紙（２）は
用紙ガイド（４）の案内リブ（４１）の曲面に沿って移
送され、支持リブ（５１）の長孔（５２）に組み立てら
れたアーム（５４）と用紙案内ローラ（５３）間に印刷
用紙先端が接触されるものであって、アーム（５４）は
長孔（５２）のガイド（５６）により垂直の状態におい
てはアーム（５４）先端の用紙案内ローラ（５３）が案
内リブ（４１）の外部に露出された状態にあって案内リ
ブ（４１）により移送される印刷用紙の先端は、自然に
アーム（５４）の先端と用紙案内ローラ（５３）間に嵌
込むことになる。

【００２４】従って、アーム（５４）は印刷用紙の移送
力により印刷用紙と共に長孔に沿って移動しながら、用
紙ガイド（４）の終端側にスライディングされる。アー
ム（５４）が長孔（５２）に沿ってスライディングされ
る状態で印刷用紙の移送力により回転する状態になれば
用紙案内ローラ（５３）は案内リブ（４１）間に形成さ
れた溝間に挿入された状態となったとき、アーム（５
４）の先端と用紙案内ローラ（５３）間に嵌込まれた印
刷用紙は案内リブ（４１）の上面に乗せられた状態にな
り印刷用紙の先端は用紙案内ローラ（５３）とアーム
（５４）間で離脱される状態になる。

【００２５】このように、印刷用紙がアーム（５４）と
用紙案内ローラ（５３）の間に嵌込まれて移動する上記
の過程において、支持リブ（５１）が印刷用紙の移動方
向に対して両側方向に一定角度傾斜にされて、アーム
（５４）が長孔（５２）の始端より終端まで移動すれば
用紙案内ローラ（５３）は結局支持リブ（５１）の傾斜
面に対し水平に移動する状態になり、このようなアーム
（５４）が用紙ガイド（４）の両側に設けられているの
で印刷用紙の先端を両側方向に引っ張る状態をなし、印
刷用紙の先端が平坦に広がる作用をすることになる。

【００２６】このとき、印刷用紙の先端がアーム（５
４）と用紙案内ローラ（５３）間に嵌込まれる距離は２
ｍｍ内外であるから、通常的に用紙先端より約３ｍｍ以
内にはトナー像が形成しないようにするのが一般的であ
り、用紙案内ローラ（５３）に用紙のトナー像が接触さ
れる恐れはない。このような用紙先端の広げ用アーム
（５４）を設ける位置は最小の使用用紙幅より若干小さ
く設けて全ての用紙に適用させるのが可能である。

【００２７】続いて印刷用紙（２）が移送され、図２の
如く加熱ローラ（１）と加圧ローラ（３）間の移送路
（Ａ）を通過すれば、印刷用紙の表面に伝達される熱と
用紙底面に加える圧力により粉末のトナーは融着され印
刷用紙表面に定着される作用をする。

【００２８】そして、アーム（５４）は印刷用紙の移送
力で後方に越えた状態で長孔（５２）の終端位置に置か
れ、長孔（５２）は傾斜角度を形成しているのでアーム
（５４）の自重により長孔（５２）の始めの位置に自然
的に復帰しながら、用紙案内ローラ（５３）による重さ
の中心移動でアーム（５４）は図１の如く案内リブ（４
１）に対し垂直に突出される状態に回転をなし、長孔
（５２）のガイド（５６）により回転を停止されながら
その状態を維持することになり、次に移送される印刷用
紙先端と接触すべく準備する。

【００２９】続いて加熱ローラ（１）と加圧ローラ
（３）間でトナー現像の定着が終り、この間を通過する
印刷用紙は圧力と熱により延伸されて加熱ローラ（１）
の回転方向に移送しようとする。しかし、印刷を始める
時電気的な信号により分離機構（７）はシーソー駆動し
て一側は排紙案内ローラ（８）に接触され、他側は加熱
ローラ（１）の円周面に近接した状態をなす。

【００３０】従って、これらの接触面間を通過した印刷
用紙の先端は加熱ローラ（１）面に近接した分離機構
（７）の湾曲面に当接して加熱ローラ（１）側の移動を
排紙案内ローラ（８）側に案内され、湾曲面に沿って移
動する印刷用紙の先端は分離機構（７）と排紙案内ロー
ラ（８）間に形成された矯正路（Ｂ）に入る。上記矯正
路（Ｂ）は移送路（Ａ）の進行方向を下側に向かってお
り、排紙案内ローラ（８）と分離機構（７）により小さ
い円弧に形成されて、熱と圧力により加熱ローラ（１）
側に曲った印刷用紙の先端は矯正路（Ｂ）を通して反対
方向に加圧力を受ける状態に矯正路（Ｂ）を通過する状
態になる。

【００３１】矯正路（Ｂ）を通過する印刷用紙はその先
端が排紙案内ローラ（８）を通りながら排紙案内板
（９）に接触する時、分離機構（７）で受ける圧力とは
反対の方向であってその面に傾斜の状態で接触をなし、
通過する時印刷用紙自体の弾力により排紙案内板（９）
の表面に突出された第１感知センサ（１１）のレバーを
押出す作用をなし、上記の作用によりソレノイド（１
２）の電源が制御される。

【００３２】上記第１感知センサー（１１）を駆動させ
る結果、ソレノイド（１２）が駆動されれば、後退状態
のロード軸（１２ａ）が前進状態に移動される。ロード
軸（１２ａ）が前進すると、これに連結された分離機構
（７）はシーソー駆動の如き回転（時計方向に１５度範
囲）して、排紙案内ローラ（８）面との接触が分離され
矯正路（Ｂ）の間隔を広げる状態になる。この時分離機
構（７）に連結されたコイルスプリング（１７）は引っ
張り状態になり分離機構（７）を排紙案内ローラ（８）
側に引っ張る弾性力を保持する。

【００３３】この第１感知センサー（１１）の駆動によ
り矯正路（Ｂ）が広くなれば、印刷用紙はそれ自体の弾
性力により排紙案内板（９）で持上げる状態をなし、第
１感知センサー（１１）の動作は停止され、持上げられ
る印刷用紙により第２感知センサー（１１Ａ）を駆動さ
せる。上記の如く矯正路（Ｂ）が広くなった状態で、印
刷用紙が矯正路（Ｂ）の排紙案内板（９）を通過すれば
ソレノイド（１２）と第２感知センサー（１１Ａ）は動
作を止める。

【００３４】従って、分離機構（７）の回転で引張られ
たコイルスプリング（１７）の弾性力は分離機構（７）
を時計方向に回転させ、排紙案内ローラ（８）面に接触
させ新たな印刷用紙の先端が進入するのを待つ。また、
印刷用紙に定着作用を遂行した加熱ローラ（１）の表面
には異物質が残ることになるので、次のきれいな定着作
用をなすために加熱ローラの回転方向と同一の方向にロ
ーラブラシ（１４）が回転している。

【００３５】従って、加熱ローラの表面に付着した異物
質はローラブラシによりクリーニング作用をなされ、除
去された異物質はクリーニングボックス（１６）に収容
される状態になるので常に清潔の状態に維持され、ブラ
シ毛（１４ａ）に付いた異物質はローラブラシの回転の
時、クリーニングボックス（１６）内に設けられた分離
片（１５）にブラシ毛が掛れて回転する時、ブラシ毛に
付いた異物質はブラシ毛より落ちる作用を行い、またブ
ラシ毛より除去される異物質はクリーニングボックス
（１６）に収容される構成であるから、加熱ローラとロ
ーラブラシの清浄状態が常に最適の状態を維持する。

【００３６】

【発明の効果】以上のとおり、本発明は印刷用紙の表面
に転写されたトナー像を定着するのに、印刷用紙の先端
を定着ローラ部のニップ入口まで正確で且つ平坦に広げ
る状態に案内するので、印刷用紙表面でのしわ現象を防
ぐ効果、印刷用紙の定着作用に従う用紙先端の曲げ現象
を曲げ発生の直後移送される移送経路で矯正する効果、
加熱ローラに付いた異物質を加熱ローラと共に回転する
ローラブラシで清浄すること及び異物質とブラシ毛に付
いた異物質を所定の位置に収容して加熱ローラ表面の損
傷を保護する効果、で両面複写の時印刷用紙が移送路で
発生されるジヤム現象を防止して、印刷効果が向上する
と共に定着装置の仕様寿命が延長される利点と共に定着
状態、即ち事務自動化機器の定着性能高級化を図ること
ができるのである。

【図面の簡単な説明】

【図１】（イ）は定着部構成の一部切欠側面を示す図で
あり、（ロ）はその平面を示す図である。

【図２】（イ）は定着部構成の駆動状態の一部切欠側面
を示す図であり、（ロ）は印刷用紙の先端が定着ローラ
部に挿入された状態を示す図であり、（ハ）は印刷用紙
が矯正路を通過する状態を示す図である。

【図３】用紙定着部の感知センサと分離機構に対する動
作サイクルを示す図である。

【図４】クリーニング部の内部構造を示す正面図であ
る。

【図５】従来の印刷用紙定着部の構成を示す一部切欠側
面図である。

【符号の説明】

１…加熱ローラ、２…印刷用紙、３…加圧ローラ、４…
用紙ガイド、５…広げ部材、７…分離機構、８…排紙案
内ローラ、９…排紙案内板、１０…逆加圧部材、１１…
感知センサー、１２ａ…ロード軸、１３…クリーニング
部材、１４…ローラブラシ、１５…分離片、１６…クリ
ーニングボックス、５１…支持リブ、５２…長孔、５３
…用紙案内ローラ、５６…ガイド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/20 G03G 15/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】印刷用紙（２）の表面に形成されたトナ
ー像を融着させるための加熱ローラ（１）及び加圧ロー
ラ（３）を対向するように設け、これらのローラの入口
側に用紙ガイド（４）を設けると共に、定着ローラ部の
出口側には排紙案内板（９）を設けた事務自動化機器の
印刷用紙定着装置において、上記用紙ガイド（４）の案
内リブ（４１）の表面に従い移送される印刷用紙の先端
を用紙案内ローラ（５３）と支持リブ（５１）により上
記案内リブ（４１）において平坦な状態で広げ、定着ロ
ーラ部材入口に案内する用紙広げ部材（５）と、定着時
に印刷用紙の線膨張で印刷用紙の曲る面の反対方向に変
形力を分離機構（７）の排紙案内ローラ（８）に加え
て、平坦な状態に広げ逆方向の変形力を受ける印刷用紙
により接触される第１、第２の感知センサーにより逆加
圧付きの矯正路（Ｂ）の間隔を制御するソレノイド（１
２）を備えた逆加圧部材（１０）と、加熱ローラ（１）
の回転方向に回転し加熱ローラ（１）の表面を掃除する
ローラブラシ（１４）に付いた異物質を落とす分離片
（１５）及び除去される異物質を収納する空間に上記分
離片とローラブラシとを設けるクリーニングボックス
（１６）よりなるクリーニング部材（１３）とを含んで
構成されたことを特徴とする事務自動化機器の印刷用紙
定着装置。
【請求項２】逆加圧部材（１０）は定着ローラ部の出
口と排紙案内ローラ（８）間に矯正可能な円弧面をもっ
て設置される分離機構（７）と第１、第２感知センサー
（１１）（１１Ａ）と電気的に接続されてロード軸（１
２ａ）が出没されるソレノイドと、そのソレノイドのロ
ード軸（１２ａ）を分離機構（７）に連結し同時にコイ
ルスプリング（１７）を所定の位置に連結してなること
を特徴とする請求項１記載の事務自動化機器の印刷用紙
定着装置。
【請求項３】クリーニング部材（１３）は異物質収集
用クリーニングボックス（１６）と、このクリーニング
ボックスに回転可能に設けられたブラシ毛（１４ａ）が
加熱ローラ（１）に接触回転されるようにするローラブ
ラシと、ローラブラシのブラシ毛と接触される状態でク
リーニングボックス内に固定する分離片（１５）とから
なることを特徴とする請求項１記載の事務自動化機器の
印刷用紙定着装置。