JPH02293772A - 熱定着装置 - 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、記録紙上に形成された粉体トナー画像を熱ロ
ーラにより溶融定着する電子写真記録装置に係り、特に
記録紙のカールを防止するのに好適な定着器に関する。

〔従来の技術〕

従来の装置は熱定着による記録紙のカールを、防止する
ため特開昭５３　　３３１５５号に記載のようにローラ
圧着部直後に紙ガイドを設け記録紙が高温のうちにカー
ルを矯正する方法を行なったり、又、実開昭６１−１８
５２６号に記載のように、定着器の搬送方向下流に定着
器より搬送速度が大きい搬送ローラを設けて、定着後の
記録紙に張力を与えカールを防止する等が行われていた
。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記従来技術では、記録紙のカールを矯
正することにより防止できるが、カールの発生そのもの
を防ぐことにはなっていなかった。

このため、記録紙の多様化により上記防止策ではカール
をなくすことができなかった。又、わずかに残るカール
のために両面印字を行なった際の送紙ジャムを失くすこ
とができず、送紙信頼性向上のさまたげとなっている。

本発明の目的は、記録紙の定着カールの基本原因を解決
する手段を提供し、送紙性能・信頼性の向上を計ること
にある。

〔課題を解決するための手段〕

カールの発生要因を検討した結果、発生要因は、（１）
記録紙の含水率変化に伴う永久ひずみと、（２）高温時
に曲率を持つローラに記録紙が押しつけられるために記
録紙にくせがつくことによる。

前記（１）は定着により記録紙の持つ水分が定着熱によ
り急激に蒸発し紙が収縮し、その後除々に周囲の水分を
再吸湿し紙が伸張する変化が起きる。

紙の特性として含水率変化に対して紙の伸縮は元に戻ら
ないことがよく知られている。このため定着前後では記
録紙の長さは変わり、定着後の紙は収縮している。定着
時に紙の表裏でローラからの受熱量が異なった場合には
、定着後の紙の収縮が表裏で差が生し、カールが発生す
る。この現象は紙の持つ特性に起因するもので、本発明
により解決される問題ではない。本発明は前記（２）項
の発生要因を解決するものである。紙のカールは定着圧
着部の曲率と相関があり、曲率が小さい程、大きくカー
ルする。本発明では、ローラ圧着部の断面曲率を大きく
するために対になるローラの表面に弾性体層を設けた。

〔作用〕

硬度の高いローラ、例えば従来から使用されている金属
製の定着ローラと、ゴムローラのような硬度の低い加圧
ローラを圧着した場合、圧着部の断面曲率は、定着ロー
ラの表面曲率と同じになる。

金属ローラの表面に弾性体層を設け見掛けの硬度を下げ
ることにより、圧着により定着ローラ表面も変形し、圧
着部の断面形状は定着ローラの曲率より大きくすること
ができる。定着ローラと加圧ローラを同じ径，同じ見掛
かけ硬度とした場合には、圧着部の断面曲率は無限大と
なり、記録紙の巻きつきによるカールは発生しなくなる
。

〔実施例〕

以下、本発明の一実旅例を図により説明する。

第３図に熱定着装置の全体構成図を示す。トナー画像が
転写されている記録紙３０１は、軸内部にヒートランプ
３０２を設けた定着ローラ３０３と、定着ローラ３０３
の方向に押付け荷重を受けている加圧ローラ３０４の圧
着部で、定着ローラ３０３より定着熱エネルギを受け、
トナーが溶融され記録紙に固定される。と同時に定着ロ
ーラ３０２の回転により記録紙は搬送され、順次未定着
部分を定着していく。以上が、定着器の概略動作である
。

第２図に従来の定着ローラ２０１と加圧ローラ２０２の
断面構造を示す。定着熱エネルギはヒートランプ２０３
により発生し、芯金材２０４に蓄熱され、溶融トナーの
離形性を良くするためにテフロン等が塗布された離形Ｍ
２０５を通して、記録紙上のトナーに加えられる。トナ
ーの加熱溶融時間を得るために、加圧ローラ２０２は、
芯金材２０４とシリコンゴム等の弾性体２０６で構成さ
れ、定着ローラ２０１に加圧接触している。図からも分
るように、硬度の高い定着ローラ２０１と表面が弾性体
でできている加圧ローラ２０２の圧着部形状は、定着ロ
ーラ２０１の形状と回し曲率を持つ。この圧着部の曲率
のために記録紙のカールが発生する。そこで本発明の実
施例によるローラ圧着部を第１図に示す。

定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２はそれぞれ同じ構
造をしていて、芯金材１．　０　３と弾性体１０４と離
形層１０５から構成され、各ローラ軸内にヒートランプ
１０Ｇを持ち加熱されている。

第２図に示したような金属材の定着ローラ２０］に比べ
、本実施例の定着ローラは弾性体１０４を有するため、
熱伝導率が低く、定着動作時に定着温度低下を起こす可
能性があり、定着ローラ］０１の外周面を加熱する加熱
ローラ１０８がある。さらにオフセット防止のためにク
リーニング・ウエブ１０７をも設けている。図からも明
らかなように定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２は同
じ径、同じ見掛け硬度であるために、その圧着部は直線
形状となり、記録紙に曲率を持たせないために紙のくせ
づけが起きずカールは発生しない。又は、本実施例の定
着ローラ１０１と加圧ローラ１０２の両方を同期駆動し
た場合には、圧着部の摩擦係数，弾性体の変形状態が同
じであるため、封筒のような複数枚の記録紙の搬送面が
上下対称となり紙シワ発生防止に効果がある。

又、別の実施例として、第４図に示すよう弾性体４０１
の中に発熱体線４０２を織り込む。この発熱体線４０２
を正の温度特性を持つ物質で構成すれば、自己発熱制御
を行い定着温度をセンサー無しに一定値制御することが
できる。又、弾性体内部で発熱するため定着ローラの熱
伝導率も高く、第１図に示したヒートランプにより方法
よりも熱効率が高い。

もちろん、第１図に示した弾性体１０４の材料を発熱体
としてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によれば、定着圧着部の断面の曲率形状を少なく
とも（、定着ローラの表面曲率より大きくできるので、
同じ径の定着ローラを使った場合には、本発明による定
着器の方が、カール量を小さくできる。このため、送紙
性能と信頼性を向上できる。又、同じ記録紙のカール許
容値に対して、ローラ径を小さくすることができ、機器
の小型化を計ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例のローラ軸断面図、第２図は従
来の定着ローラの軸断面図、第３図は熱定着装置の概略
図、第４図は本発明の他の実施例を示す図である。 １０１・・・定着ローラ、１０２・・・加圧ローラ、１
０３・・・芯金材、１０４・・・弾性体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、記録用紙上の粉体トナーを少なくとも２本の圧着ロ
   ーラで挟持搬送し、少なくとも一方が加熱されたローラ
   でトナーを溶融定着するローラ加熱定着装置において、
   前記一対のローラが、それぞれの弾性体層を持ち、その
   圧着部の断面形状が前記ローラの表面曲率より大きくし
   たことを特徴とする熱定着装置。 ２、請求の範囲第１項において、一対の加熱ローラを同
   じ直径とし、又弾性体層の硬度も同じにすることにより
   、ローラ圧着部の断面形状を直線とした熱定着装置。 ３、請求の範囲第１項又は第２項において、弾性体層を
   正特性の温度特性を持つ発熱体とし、弾性体自身が発熱
   できるようにした熱定着装置。