JPH03100672A - 空気流によってカールを取る画像記録装置 - 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］ 本発明は画像記録装置、詳細には、例えば電子写真プロ
セスを用いて画像形成するプリンタの特に熱定着を行う
プリンタの吸排気流路に関するものである。

［従来の技術］ 従来の電子写真プロセスを用いたレーザビームプリンタ
の全体構成を第７図に示す。

ｌはプリンタ本体、２は転“７紙Ｓを収容するカセット
、３は転写紙Ｓをカセット２から１枚づつ取り出す給紙
ローラ、４は転写紙の搬送タイミングをコントロールす
るレジストローラ、５は転写帯電器である。６はプロセ
スカートリッジで、感光体ドラム７、現像器（図示せず
）、帯電器（図示せず）、ドラム７のクリーニング装置
等が内蔵されている。

８は定着器、８′はハロゲンヒータであり、転写紙Ｓ上
の現像剤を溶解して定着する。９はゴム製の搬送ローラ
、１０は排紙ローラ、１０ａ。

１０ｂはカール取り＝０．１１は排紙トレイである。１
２はレーザな操作するスキャナユニット、１３はレーザ
光りを感光ドラム７へ導くミラーである。

次にプリント動作について説明する。図示しないホスト
コンピュータよりプリント信号が入力されると、転写紙
Ｓはカセット２より給紙ローラ３により取り出される。

レジストローラ４によって感光ドラム７上の現像像とタ
イミングを合わせて転写紙Ｓは搬送され、転写帯電器５
によりドラム上にレーザ光りにより書き込まれた現像像
は転写紙Ｓへ転写される。そして、定着器８によって定
着された後、搬送ローラ９、排出ローラｌＯによって搬
送、排出され、排紙トレイ１１上へ積載される。カセッ
ト２内の転写紙は上述した過程を完了し、排紙トレイ１
１上へ排出された後でも印字前と同様にカールしていな
いことが望まれるが実際には多少なりともカールが発生
する。

次に、第２図は本発明の詳細な説明図であるが、この図
面を参考にして転写紙Ｓにカールを主に発生させる定着
器付近の紙搬送の状態を説明する。図において、６２は
内部に熱源であるハロゲンヒータを設けた定着ローラ、
６３は転写紙Ｓを定着ローラ６２に押し付けるゴム製の
加圧ローラである。

転写紙Ｓは定着器６０を通過する時に加えられる熱によ
って転写紙Ｓ内に含有する水分が蒸発するため、定着ロ
ーラ６２と加圧ローラ６３の接触部分つまりニップの形
状と同じ方向（Ａ方向）にカールする。また、定着器６
０を通過した直後、転写紙Ｓの温度は大きく低下するが
、この時の搬送路の形状にそって紙はカールする。第７
図に示すような搬送路を有するプリンタにおいては、定
着器８のニップ形状と同方向に、定着直後の搬送路が形
成されているため、定着器８の通過によって発生したカ
ールはさらに増大する。

第８図は第７図におけるプリンタの排紙部を示したもの
である。２２はカール取りコロ１０ａ。

１０ｂを保持するコロホルダーで、このコロホルダー２
２は図示しないコロバネによって排紙ローラ１０へ加圧
されている。転写紙Ｓは排紙ローラ９及びカール取りコ
ロｌＯａ、１０ｂにより形成される搬送路（第８図の太
線で示す搬送路）を通過することによりＢ方向つまりＡ
方向とは逆の方向に曲げられるため、定着器近傍で発生
した転写紙ＳのＡ方向のカールは減少あるいは除去され
る。

［発明が解決しようとしている課題］ しかしながら上記従来例では、以下に示すような欠点が
あった。

（１）排紙部においてカール取りの部品は転写紙Ｓの両
端部付近には少なくとも必要であり、これによって転写
紙Ｓの角部のカールを効率よく押えることが可能である
。しかし転写紙Ｓにはいろいろな大きさのものがあり、
また転写紙の中央部においてもカール修正を行う場合も
あるため、３組あるいはそれ以上のカール取りローラユ
ニットつまり排紙ローラｌＯ、カール取りコロ１０ａ　
、　１０ｂコロホルダ２２、コロバネ（図示せず）が設
けられる。

従って排紙部の部品点数が多くコスト、組立費等が高く
なってしまう、さらには排紙部により大きなスペースが
必要となるためプリンタ本体が大きくなるという欠点も
ある。

（２）また、排紙部に搬送される前において転写紙Ｓの
カール量が大きい場合、大きなカール修正量が必要とな
る。

その場合、コロバネ（図示せず）を強くして、より強く
カール取りコロ１０ａ、ｂを排紙ローラ１０へ押し付け
ればカールは除去されるものの転写紙Ｓにコロ跡が付い
てしまう印字された転写紙Ｓの品質が低下する。

（３）同じ転写紙でもプリンタ本体が設置される環境に
よってカールの状態は大きく異なる。

すなわち、低温・低湿の環境下では転写紙Ｓから定着器
通過により水分が蒸発した後、乾燥した状態に置かれる
ため、カール量が大きい、一方、高温・高湿の環境下で
は転写紙Ｓから水分が蒸発した後、再び吸湿するためカ
ール量が小さくなる。従って、カールの修正量の大きい
設定即ちカール取りローラユニットの数を増やしかつコ
ロバネ（図示せず）を強力にした場合低温低湿の環境で
は良いが、このプリンタを高温高湿の環境で使用すると
カール取りローラの効果により逆方向（Ｂ方向）にカー
ルしてしまう、また、これと反対にカールの修正量の小
さい設定をした場合、高温・高湿の環境では問題ないが
、低温・低湿の環境下では定着器通過により発生するカ
ールを取り除くことができない６両方の環境に対応する
ためにカールローラユニットの数やコロバネの強さを調
整方式にしたり、使用環境によって設定を変える方式も
考えられるが、排紙部の構成が複雑になり、また製品の
種類が多くなるという問題が新たに発生する。

（４）さらには、カールの修正量を大きい設定にすると
、排紙部の負荷が増大し、メインモータにはより強力な
ものが、そしてより大きな電源が必要となるという欠点
もある。

［課題を解決するための手段及び作用］本発明によれば
、定着器の下部近傍に空気の取り入れ口をプリンタ本体
に設けた。そして定着器の熱によって発生する定着器回
りの対流現像を利用し、空気取り入れ口から定着器へ、
定着器から定着器後の搬送系路へと流れる空気流路をプ
リンタ本体内に形成したものである。

［作用］ 転写紙に発生したカールを除去する方法は大きく２つに
分けられる。１つは、前述したような機械的な力を用い
るもの即ち搬送路を利用して転写紙を曲げる方法や張力
を加えてカールを除去する等の方法によるものである。

他方は、転写紙を湿度の高い環境下において転写紙を吸
湿させてカールを除去させる方法である。

機械的な力を用いたカール取り方法は、前述した様にそ
のための部品が多く必要となりまたローラ跡が発生した
り、排紙部の負荷が大きくなるなどの問題がある。また
排紙部に搬入される前の過程で転写紙に付いたカールを
これと逆方向にカールさせることによりカールを相殺さ
せて除去する方法のため、高温高湿から低温低湿までの
さまざまな環境に対応する設定が非常に困難である。

これに対して１本発明は定着器を通過することによって
転写紙から蒸発す□る水蒸気を再び転写紙に吸収させる
ことによりカールを除去するものである。すなわち、定
着器下部から定着器そして定着器後の搬送系路へと流れ
る空気の対流を作り、この空気流に、転写紙が定着器通
路時に発生するところの水蒸気を乗せて、上方すなわち
定着後の搬送系路へ運び、搬送中に転写紙を吸湿させカ
ールを除去するのである。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を図を用いて詳細に説明する。

第１図はプリンタ本体の構成を示す断面図、第２図は定
着器及び排紙部の詳細図である。

図において、５０はプリンタ本体、５１は転写紙Ｓを収
容するカセットである。５２は転写紙Ｓを載置する開閉
可能な給紙トレイで、点線は閉じた状態、実線は開いた
状態を示す。

５２′は転写紙のサイト押え板を示す、５３はカセット
５１内に収容されている転写紙Ｓを取り出すカセット給
紙ローラ、５４はカセット給紙ローラ５３から送られる
紙を搬送するカセット搬送ローラ、５４′はそれに続く
搬送ローラ、５５は給紙トレイ５２上に載置された転写
紙搬送するトレイ給紙ローラ、５６は給紙トレイ５２上
の紙が１枚づつ給送されるように設けられた分離バット
である。５７は感光ドラム。

５８は感光ドラム５７．現像器（図示せず）、帯電器（
図示せず）感光ドラム５７を清掃するクリーナ（図示せ
ず）等を含むプロセスカートリッジ、５９は感光ドラム
５７上の現像像を転写紙Ｓ上へ転写する転写ローラであ
る。６０は定着器及びそのフレームで、６１は熱源であ
るへロゲンランブ、６２は定着ローラ、６３はゴム製で
転写紙Ｓを定着ローラ６２へ押し付ける加圧ローラ、６
４は定着ローラ６２と加圧ローラ６３のニップ部分へ転
写紙Ｓの先端を導く定着入口ガイドである。６５はフェ
ースアップ排紙ローラ、６６はフラッパ、６７はフェー
スダウン排紙ローラである。フラッパ６６はプリンタの
使用者が任意に実線で示す位置と点線で示す位置に切り
変えが可能である。６８はプリンタ本体の前カバーで、
６８′は前カバーに設けられたルーバである。６９はレ
ーザＬを走査するスキャナユニット、７０は印字を完了
した転写紙Ｓを積載する排紙トレイである。

次に、プリント動作について説明する０作業者はまずホ
ストコンピュータから印字する情報と共にカセット５１
から給紙するのか給紙トレイ５２から給紙するのかを指
示する。プリント信号を受けたプリンタは、給紙動作を
行うがカセット給紙を実施する場合はトレイ給紙ローラ
５５は回転せずカセット給紙ローラ５３が１回転及びカ
セット搬送ローラ５４が回転し、カセット５１内の転写
紙Ｓは転写部へと搬送される。またトレイ給紙を実施す
る場合は、カセット給紙ローラ５３は回転せず、トレイ
給紙ローラ５５が回転して、給紙トレイ５２上の転写紙
Ｓを１枚づつ搬出し搬送ローラ５４′により転写部へと
搬送される。レーザー光りに・よって書き込まれ、カー
トリッジ５７内の現像器（図示せず）によって現像され
た感光ドラム５７上の現像像は転写ローラ５９により転
写紙Ｓへ転写され、定着器６０により定着される。

？ラッパ６６が実線で示す位置にある時は、転写紙Ｓは
フラッパ６６に沿って上方へ搬送され、フェースダウン
排紙ローラ６７．６７　’によって印字面を下にしてペ
ージ順に排紙トレイ７０上へ積載される。また、フラッ
パ６６が点線で示す位置にある時は、転写紙Ｓはフェー
スアップ排紙ローラ６５によりフェースアップ排紙ロー
ラ６５とフラッパ６６の間を通りプリンタ本体前方（図
で示す右方向）へ、印字面を上にして排出される。

定着器６０はプリント動作中は定着ローラ６２の表面温
度が定着温度（たとえば１５０℃）に保つように制御さ
れ、またプリント信号入力待ちすなわちレディ状態にお
いては、予熱温度（たとえば１２０℃）になるように制
御されている。そして、プリント信号が入力されるとハ
ロゲンヒータ６１が連続点灯して定着ローラ６２の温度
は予熱温度から定着温度へと上昇する。

このように定着器６０が温度コントロールされているた
め、プリンタ本体ｌの前カバー６８に設けられたルーバ
６８′よりプリンタ本体へ入った空気は常に対流現象に
より上方、すなわち第２図の一点鎖線の矢印で示すよう
に定着後の搬送路に沿って流れる。従って、転写紙Ｓが
定着器６０を通過する時に、転写紙Ｓから蒸発する水蒸
気はこの空気流に乗って排紙搬送路へ流れ込む、排紙搬
送路において転写紙Ｓは温度が高くかつ乾燥しており吸
湿しゃすい状態にある。そこで、排紙搬送路の水蒸気は
転写紙Ｓに吸収されその結果転写紙Ｓのカールは除去さ
れるかあるいは減少する。

またプリントを何枚か連続して実施する場合について説
明する。

（１）定着ローラ６２の温度が予熱温度から定着温度へ
上昇する時、５℃〜ｌｏ℃のオーバーシュートがあり、
定着温度よりも高い温度で定着する。

（２）前に通過した転写紙から蒸発した水蒸気がない又
は少ないことにより、１〜３枚目ぐらいの転写紙Ｓのカ
ール量はそれ以降に連続して出力される転写紙よりも大
きい。

しかし本発明を実施したプリンタにおいては、常に定着
器６ｏ下部から上方すなわち排紙搬送路への空気流が形
成されているため、１枚目の転写紙に対しても、１枚目
の転写紙Ｓから蒸発した水分を再び１枚目の転写紙に吸
湿させることが回部であり、１枚目からの転写紙のカー
ル量も効率よく除去することができる。

般に、本実施例で示すような小型プリンタにおいては数
１０枚の連続プリントを行うことは非常に少なく、通常
は数枚のプリントがほとんどであるため、１枚目の転写
紙Ｓのカールも効率よく減少させる本発明は非常に重要
かつ有効である。また、本発明は機械的なカを用いたカ
ール取りが不必要かあるいは補助的に用いればよいため
、カール取りのための部品が少なくてすむ。また、カー
ル取りコロ跡、排紙部の負荷が大きい等の問題も解決て
きる。

さらに機械的に大きなカを加えて、排紙部に入る前に転
写紙に付いているカールと逆方向にカールを付けること
により、カールを相殺する方法ではないため、高温高湿
から低温低湿まで広い環境下において良好なカール除去
効果が得られる。

［他の実施例］ 次に本発明を用いた第２の実施例を第３図を用いて説明
する。第１の実施例と同形状同機能の部品には同一の記
号を付け、再度の説明を省略する。第２の実施例におい
て、プリンタ本体において基本的な構成は同一であり、
定着器６０付近の構成が異なる。

第３図は、この定着器６０付近を示したもので、７１は
加圧ローラ６３を保護する内カバー、７１’は内カバー
７１に設けられたルーバである。７２はフェースアップ
ドアで軸ａを中心に開閉可能であり、点線は開放した状
態を示す。７２′はこのフェースアップドア７２に設け
られたルーバでその位置はドラム軸方向において内カバ
ールーバ７１’とは同一ではない。７３はコロ、７４は
スポンジ製の排紙ローラ、７５はコロバネである。

フェースアップドア７２は通常は実線に示す位置にバネ
（図示せず）によって保持されている。排紙部において
コロ７３はコロバネ７５によって排紙ローラ７４へ１０
０〜２００ｇ程度の力で軽く加圧されている。この排紙
ローラ７４とコロ７３のニップ形状が転写紙Ｓが排紙部
に入る前のカールと逆方向であるためカールを除去する
作用がある。

排紙搬送部に３いてジャムが発生した場合、プリンタの
使用者はフェースアップドア７２を開放し、ジャムした
転写紙Ｓを容易に除去することができる。フェースアッ
プドア７２を開放しても内カバー７１が加圧ローラ６３
を保護しており、高温の加圧ローラに直接されりにくく
かつ加圧ローラ６３を汚したり傷を付けたりすることも
ない。

第２の実施例においても、第１の実施例と同様に対流を
利用した空気流に転写紙Ｓから蒸発した水蒸気を乗せて
排紙搬送路へ導き、再び吸湿させることでカールを除去
している。また、排紙部において、コロ７３を用いてカ
ール取りをしているが、軽く加圧しているためコロ跡が
付いたり負荷が増大することもない、そして。

排紙搬送力が確保されているため積載性も良好である。

さらに、フェースアップドア７２が閉じている通常の状
態において、内カバールーバ７１’とフェースアップド
アのルーバ７２′とはドラム軸方向において交互に設け
られているため外部から異物が挿入されても加圧ローラ
６３に直接接触することはないため加圧ローラ６３が汚
れたリキズ付くことはない。

次に第４図、第５図を用いて本発明の第３の実施例につ
いて説明する。前記第７図における部品と同形状同機能
の部品については同記号、同名称を付して再度の説明を
省略する。

図において、８０は定着器及びそのフレーム、８０′は
フレーム下部に設けられたフレームルーバ、８１は熱源
であるハロゲンヒータ、８２は定着ローラ、８３は加圧
ローラ、８４は定着ローラ８２と加圧ローラ８３のニッ
プに転写紙Ｓの先端を導く定着入口ガイドである。

８５は搬送ローラ９のニップ部に転写紙Ｓを導く搬送ガ
イド、８６はスポンジ製の排紙ローラ、８７はコロ、８
８はコロ８７を排紙ローラ８６へ１００〜２００ｇ程度
の軽いカで加圧するコロバネである。また、８９は本体
外装カバーに設けられたルーバである。

プリント動作については、従来例で記述したプリンタと
基本的に同一であるため、ここでは省略する。

定着器８０が加熱されている状態においては、第５図の
矢印で示すように、ルーバ８９からプリンタ本体へ入っ
た空気は対流現象によりフレームルーバ８０’や定着器
８ｏの下流付近を通り、排紙搬送路に沿って上昇する。

この上昇気流に乗って、転写紙Ｓから蒸発した水蒸気、
特にニップの下流側に発生した水蒸気は排紙搬送路へ流
れて、再び転写紙Ｓに吸収される、また、搬送ローラ９
の搬送速度を定着器８０の搬送速度に対してやや速く設
定することて、転写紙Ｓに張力を加えながら加湿するた
め、より効果的にカールを除去することが可能である。

また、排紙搬送路が長いため、転写紙Ｓから発した水蒸
気がプリンタ外部へ流出しにくく、かつ転写紙Ｓが吸湿
する時間を確保できるため、カール取り効果もさらに良
好でる。

第６図はさらに他の実施例を示したもので、９０はファ
ンダクト、矢印Ｗは図示しないファンによる風の流れを
示す。本体構成は前述の実施例と同一であり、同機能、
同形状の部品については同一符号を付けて説明を省略す
る。

本実施例においてファン（図示しない）は排熱のために
設けられたものであるが、この空気流は定着器８０の下
部から上昇する水蒸気を含んだ空気流を搬送中の転写紙
Ｓに吹き付けるため、転写紙Ｓの吸湿を助け、よりカー
ルを除去することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば定着器の下部近傍に
空気の取り入れ口を設け、この取り入れ口から、定着器
、モして排紙搬送系路へと流れる空気流を対流現像を用
いてプリンタ内に形成した。そして定着プロセスによっ
て転写紙から蒸発する水蒸気をこの上昇気流に乗せて排
紙搬送中の転写紙に吸収させて転写紙のカールを減少あ
るいは除去したものである。従って、以下のような効果
がある。

（１）転写紙に機械的な力を加えてカールを相殺しカー
ル取りを行う方法と比較して部品点数が少なくでき、ま
たカール取りローラ跡や負荷が増大する等の問題がない
。

（２）また、転写紙から蒸発した水蒸気を再び搬送路に
て転写紙に吸湿させるため、高温高湿から低温低湿まで
広い環境下で良好な状態で出力できる。

（３）定着器口りに発生した水蒸気を、排紙搬送路へ導
くためにプリンタ本体に空気取り入れ口を設け、対流減
少を積極的に利用している。従ってファン、ダクト等の
空気流を形成する部品、空間を必ずしも必要としない、
ファン、ダクト等が無くても十分に間に合う。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を実施したプリンタの断面図、 第２図は同じく、定着、排紙部を示す断面図、 第３図は本発明の第２の実施例であるプリンタの定着、
排紙部面、 第４図は本発明の第３の実施例であるプリンタの断面図
、 第５図は第４図におけるプリンタの定着排紙部を示す図
、 第６図は本発明の第４の実施例であるプリンタの定着、
排紙部面、 第７図は従来のプリンタの断面図、 第８図は第７図における排紙部面である。 ５１−・・カセット ５３−・・カセット給紙ローラ ４・・・カセット搬送ローラ ５・・・トレイ給紙ローラ フ・・・感光ドラム ８・・・カートリッジ ９・・・転写ローラ ０・・・定着器 ８・・・前カバー ９・・・ルーバ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、熱によって現像剤を転写紙に定着する定着装置と、
   上記定着装置よりも上方に配置される転写紙排出部と、
   上記定着装置の下部近傍に設けられる空気流通路である
   穴と、を有することを特徴とする画像記録装置。