JPH04308868A - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、未定着のトナーを熱と
圧力により定着せしめる定着装置であって、複写機や電
子写真方式を用いたレーザビームプリンタ等のプリンタ
に用いられるものに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、定着装置は図６に示すように、加
熱手段を有する定着ローラ１１と該定着ローラ１１に圧
接するように配設された加圧ローラ１２とを有しており
、未定着のトナーを担持した記録材たる紙が上記定着ロ
ーラ１１と加圧ローラ１２によって挟持・搬送されるこ
とにより定着が行われている。

【０００３】このような定着装置においては、定着ロー
ラ１１の表面が所定温度となるように温度調節されてお
り、また、上記加圧ローラ１２の圧接力は所定値に設定
されている。したがって、種々の紙が様々な環境下（５
℃〜３５℃）で使用されても安定して定着が行われてい
る。

【０００４】ところが、上記従来例によれば、５℃程度
の室温において、電源を入れた直後に封筒やＯＨＰ用紙
等の厚手の記録材を定着させる場合のように、周囲の温
度が低く定着し難い条件下でも良好な定着を行うため、
定着ローラの温度を高く設定していた。その結果、連続
で通紙した場合には加圧ローラの表面が必要以上に昇温
し、紙のカールを発生させるという問題点があった。紙
は加圧ローラの温度が高いとカールし易くなるのである
。

【０００５】そこで、従来は、図６に示すようにカール
取りローラ２５を排紙ローラ２０に当接するように配設
して上記カールを除去しようとしていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例のようにカール取りローラ２５を配設しても加圧ロ
ーラの温度によってはカールが大きくなり、該カール取
りローラ２５では該カールを除去しきれないという問題
点があった。

【０００７】また、これを解決するためにカール取りロ
ーラ２５の当接圧を上げ過ぎると、定着部でカールの少
ない紙では逆方向にカールするという問題点もあった。

【０００８】このように、従来の装置では通紙条件によ
り、カールの度合が大きく変化し易く、問題の解決が望
まれていた。

【０００９】本発明は、上記問題点を解決し、カールを
確実に除去し、かつ、良好な定着動作を行うことのでき
る定着装置を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、内部に加熱手段を有する定着部材と、該定着部材
に圧接して配設された加圧ローラとを有する定着装置に
おいて、上記加圧ローラの近傍に冷却手段を配設したこ
とにより達成される。

【００１１】

【作用】本発明によれば、画像形成動作が開始されると
、加熱手段が駆動され、定着部材表面の温度を昇温させ
る。しかし、加圧ローラ近傍に配設した冷却手段を駆動
することによって、上記定着部材に圧接して配設された
加圧ローラの表面温度の昇温を防ぐ。その結果、記録材
のカールの発生を防止する。

【００１２】

【実施例】本発明の第一実施例及び第二実施例を図面に
基づいて説明する。

【００１３】〈第一実施例〉先ず、本発明の第一実施例
を図１及び図２に基づいて説明する。図１はレーザビー
ムプリンタに本発明を適用した実施例装置を示すもので
ある。図１において、１は回転自在に配設された潜像担
持体たる感光ドラムである。該感光ドラム１の上方には
帯電ローラ２が配設されており、ばね９によって所定の
圧力で該感光ドラム１の表面に押圧されている。また、
該帯電ローラ２よりも上記感光ドラム１の回転方向下流
側にはトナー容器６の開口部に配設されたトナー担持体
たる現像ローラ３が該感光ドラム１に対向して配設され
ている。さらに、該現像ローラ３よりも上記回転方向下
流側には転写ローラ４，クリーニングブレード７が順次
配設されており、該クリーニングブレード７は廃トナー
容器８の開口部に位置している。以上の各構成手段はフ
レーム５内に一体となって保持されており、着脱自在な
プロセスカートリッジを形成している。

【００１４】該プロセスカートリッジにおける上記感光
ドラム１と転写ローラ４の圧接部前方には、入口ガイド
１０が配設されており、該入口ガイド１０の先端は定着
部材たる定着ローラ１１及び加圧ローラ１２の圧接部に
向かって延びている。該定着ローラ１１は内部に加熱手
段たるハロゲンヒータ１３を有しており、該定着ローラ
１１の表面には温度検出素子たるサーミスタ（図示せず
）が当接して配設されている。また、上記加圧ローラ１
２はばね（図示せず）によって付勢され上記定着ローラ
１１に下方から所定の加圧力で圧接するように配設され
ている。一方、該定着ローラ１１の上方にはサーモスイ
ッチ１９が該定着ローラ１１の表面に軽く接するように
配設されており、上記定着ローラ１１と加圧ローラ１２
の圧接部よりも記録材の進行方向前方側の定着ローラ１
１表面には、分離ガイド１５が当接するように配設され
ている。該分離ガイド１５は、定着ローラ１１表面の記
録材と接触しない領域で該表面に接触し、記録材と接触
する領域の表面とは０．３〜０．５ｍｍの隙間を有する
ようにばね１７によって付勢されている。ばね１７は、
上記定着ローラ１１及びサーモスイッチ１９を保持する
フレーム１４に段ビス１６によって保持されている。

【００１５】上述した定着装置における定着ローラ１１
と加圧ローラ１２の圧接部前方には記録材センサアーム
１８が記録材と干渉するように取り付けられており、該
記録材センサアーム１８よりもさらに記録材進行方向前
方には、排紙ローラ２０が設けられている。該排紙ロー
ラ２０の上方には、ころばね２３によって付勢された排
紙ころ２１が当接しており、該排紙ローラ２０と排紙こ
ろ２１の圧接部よりも記録材進行方向前方には排紙トレ
ー２３が配設されている。また、該排紙トレー２３の上
方であって、上記排紙ローラ２０と排紙ころ２１の圧接
部近傍には、排紙ガイド２４が設けられている。

【００１６】また、上述した加圧ローラ１２の下方には
、本実施例装置の電源３１が配設されており、該電源３
１の上方であって上記加圧ローラ１２の近傍には冷却手
段たる冷却ファン３０が配設されている。

【００１７】以上のような本実施例装置において、ホス
トコンピュータよりデータが転送されてくると、プリン
ト動作が開始される。先ず、上記帯電ローラ２によって
一様に帯電された感光ドラム１表面に、レーザ発光手段
（図示せず）より発光されたレーザ光Ｏが照射されるこ
とにより、静電潜像が形成される。該静電潜像はトナー
を担持した現像ローラ３によって現像され、感光ドラム
１と転写ローラ４の圧接部に搬送される記録材上に未定
着トナー像として転写される。一方、感光ドラム１の表
面に残存したトナーはクリーニングブレード７によって
除去され廃トナー容器８に回収される。

【００１８】次に、上記未定着トナー像が転写された記
録材は入口ガイド１０によって定着ローラ１１及び加圧
ローラ１２の圧接部へと導かれる。該定着ローラ１１の
表面温度は、先のプリント動作開始時点から駆動された
ハロゲンヒータ１３によって所定の定着温度となってお
り、上記記録材上の未定着トナー像を定着させる。上記
ハロゲンヒータ１３は、サーミスタで検知した温度デー
タを基に、上記表面温度を所定の定着温度とするように
断続的に駆動される。また、該ハロゲンヒータ１３の故
障等により上記表面温度が異常昇温した場合には、サー
モスイッチ１９によってそれを検知し、ハロゲンヒータ
１３への電源供給を停止するようになっている。このよ
うに温度制御された定着ローラ１１と該定着ローラ１１
に圧接して配設された加圧ローラ１２によって挟圧搬送
された記録材は、定着ローラ１１表面に巻き付くように
して排出され、分離ガイド１５によって該表面から引き
剥され、排紙部へと向かう。引き剥された記録材は、排
紙部へ向かう途中で紙センサーアーム１８と干渉する。

【００１９】仮に定着装置で紙詰まりが発生した場合に
は、該紙センサーアーム１８が動かなかったことをフォ
トセンサで検知し、紙詰まり処理を行うようになってい
る。しかし、正常に記録材が排送された場合には、該記
録材は排紙ローラ２０と排紙ころ２１の圧接部へ案内さ
れ、排紙ガイド２４によって排紙トレー２３上へと導か
れる。

【００２０】以上のような一連のプリント動作は従来の
装置と共通であるが、本実施例装置には冷却手段として
の冷却ファン３０が設けられているところが従来と異な
る。上述したように、プリント動作開始時点から定着ロ
ーラ１１の表面が昇温し、記録材が該定着ローラ１１へ
案内されるまでには上記表面の温度は所定の定着温度ま
で加熱されている。従って、従来は、該定着ローラ１１
に圧接して配設された加圧ローラ１２の表面も高温とな
っていた。また、高熱を発生する電源部３１からも熱を
受けるため、加圧ローラ１２は必要以上に加熱されカー
ル発生の原因となっていた。

【００２１】そこで、本実施例装置は加圧ローラ１２の
冷却手段として冷却ファン３０を配設し、記録材が給紙
部（図示せず）から感光ドラム１へ向けて給紙された時
点から該冷却ファン３０を駆動させ、排紙後に停止させ
る。その結果、定着ローラ１１から受けた熱及び電源部
３１からの熱を外部へ排出し、加圧ローラ１２表面の昇
温が押さえられカールの発生を防止することができる。

【００２２】従来は、定着ローラ１１の表面温度１５０
℃に対し加圧ローラ１２の表面温度は１００℃以上にも
なっていたが、本実施例においては９０℃以下に保つこ
とができた。

【００２３】実験によって、加圧ローラの表面温度と定
着性との関係を調べたところ、通常の紙（６０〜８０ｇ
／ｍ２紙）では加圧ローラ表面温度６０℃以上、ボンド
紙やＯＨＰ用紙では７０℃以上で定着性が安定すること
が分かった。

【００２４】次に、加圧ローラの表面温度とカールの関
係について調べたところ、カールし易いボンド紙でも加
圧ローラ表面温度が９０℃以下ならばカール量が１５ｍ
ｍ以下となり、温度が低い程カール量は小さいことが分
かった。

【００２５】図２に本実施例におけるプリント枚数と加
圧ローラ表面温度の関係を示す。また、比較のために従
来例のものを図７に示す。図７に示すように従来はプリ
ント枚数が増加する毎に温度が上昇し、最終的に１００
℃を超えたが、図３に示す本実施例においては、９０℃
以下に保たれていることが分かる。

【００２６】実験によれば、本実施例における記録材の
カール量は、普通紙で１０ｍｍ以下、カールし易いボン
ド紙でも１５ｍｍ以下であった。

【００２７】また、従来は排紙部にカール取りローラが
必要であったが、本実施例ではカールが少ないので該カ
ール取りローラを設ける必要はなくなった。

【００２８】〈第二実施例〉次に、本発明の第二実施例
について図３を用いて説明する。なお、第一実施例との
共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００２９】本実施例は図３に示すように加圧ローラ１
２の表面近傍にサーミスタ６０を設けたところが第一実
施例と異なる。該サーミスタ６０によって加圧ローラ１
２の表面温度を検知し、該温度に基づいて冷却ファン３
０を断続駆動させることにより、加圧ローラの温度を制
御することができる。したがって、封筒や厚紙等定着し
難い紙は厚紙モードとして、冷却ファン３０の回転数を
低くするか、または停止させ、あるいは駆動時間を短縮
して加圧ローラ表面温度を通常モードより高くして定着
性を確保することができる。

【００３０】〈第三実施例〉次に、本発明の第三実施例
について図４を用いて説明する。なお、第一実施例との
共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００３１】本実施例は図４に示すように、ローラ３５
上に架け渡したウェブ３６を冷却手段として用い加圧ロ
ーラ１２表面と接触させるものである。ウェブ３６が加
圧ローラ１２表面の熱を吸収し、昇温を抑える。なお、
ウェブの替わりにローラを直接加圧ローラに当接させて
も良い。

【００３２】〈第四実施例〉次に、本発明の第四実施例
について図５を用いて説明する。なお、第一実施例との
共通箇所には同一符号を付して説明を省略する。

【００３３】本実施例は図５に示すように、冷却手段と
して加圧ローラ１２の周囲に通気路を設け、雰囲気温度
で冷却するものである。

【００３４】なお、以上に説明した各実施例においては
、従来のカール取り機構を併用しても良い。また、本発
明の定着装置における定着部材としては、ローラを用い
たものに限られず、テープ等を用いたものでも良い。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
加圧ローラ近傍に冷却手段を設けたために、加圧ローラ
の昇温を防止し、定着性を悪化させることなく記録材の
カールを安定して減少させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例装置の概略構成を示す断面
図である。

【図２】図１装置におけるプリント枚数と加圧ローラ表
面温度の関係を示す図である。

【図３】本発明の第二実施例装置の概略構成を示す斜視
図である。

【図４】本発明の第三実施例装置の概略構成を示す断面
図である。

【図５】本発明の第四実施例装置の概略構成を示す断面
図である。

【図６】従来装置の概略構成を示す断面図である。

【図７】従来装置におけるプリント枚数と加圧ローラ表
面温度の関係を示す図である。

【符号の説明】

１１　　定着部材（定着ローラ） １２　　加圧ローラ １３　　加熱手段（ハロゲンヒータ） ３０　　冷却手段（冷却ファン）

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　内部に加熱手段を有する定着部材と、
   該定着部材に圧接して配設された加圧ローラとを有する
   定着装置において、上記加圧ローラの近傍に冷却手段を
   配設したことを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】　　冷却手段はファンであることとする請
   求項１に記載の定着装置。
3. 【請求項３】　　冷却手段は加圧ローラの表面と当接す
   るように配設された、表面が無端移動自在な部材である
   こととする請求項１に記載の定着装置。
4. 【請求項４】　　冷却手段は加圧ローラ近傍に設けられ
   た通気路であることとする請求項１に記載の定着装置。
5. 【請求項５】　　冷却手段は記録材の厚さに応じて制御
   されることとする請求項１ないし請求項３のうちの一に
   記載の定着装置。
6. 【請求項６】　　冷却手段は加圧ローラの表面温度に応
   じて制御されることとする請求項１ないし請求項３のう
   ちの一に記載の定着装置。