JPH0962135A - 画像定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱ロールと加圧ロールの間のニップを通過
したシートに発生するカールをカールの方向に応じて的
確に抑えるための構造が複雑になってしまう。 【解決手段】 第１の剥離爪１０は、ニップ３の近くに
配され、上下方向に揺動することで、その突端部１０ａ
が加熱ロール１と加圧ロール２の外周面に選択的に当接
する。第２の剥離爪２０は、ニップ３から第１の剥離爪
１０よりも遠くの位置に固定され、常時加熱ロール１の
外周面に当接する。第１の剥離爪１０を加熱ロール１に
当接させると、シートＳは加熱ロール１からすぐに剥離
して加熱ロール１側へのカール発生が抑えられる。第１
の剥離爪１０を加圧ロール２に当接させると、シートＳ
はトナーＴの付着力で加熱ロール１に巻き付いて加圧ロ
ール２側へのカールが矯正され、セルフストリップもし
くは第２の剥離爪２０に当たって加熱ロール１から剥離
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタ等の電子写真プロセスを利用した画像形
成装置に使用される画像定着装置に係り、特に、加熱ロ
ールと加圧ロールとの間にシートを通過させることによ
りトナーをシートに定着させる画像定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を利用した複写機等におい
ては、紙等のシートの上に形成された未定着トナーを定
着して永久画像にする必要がある、そこで、トナー定着
方法としては、加熱によって溶融させたトナーをシート
上に融着させる加熱定着法がもっとも広く普及してい
る。この方法を実施する定着装置は種々のものがある
が、一般には加熱ロール方式のものが利用されている。
この方式の装置は、赤外線ランプ等によって加熱される
加熱ロールと、この加熱ロールに適宜に加圧されて当接
する加圧ロールとを備え、両者の間に形成されたニップ
にシートを通過させ、シート上に付着する未定着トナー
を加熱および加圧することによって定着している。シー
トをニップに通過させる際には、未定着トナーを加熱ロ
ール側に向けている。

【０００３】ところで、このような加熱ロール方式の定
着装置では、前記ニップを通過するシートに対し、一方
のロールから巻き癖を付けられてカールが発生する。こ
のカールの向きと程度は、シートの材質、表裏の向き、
厚さ、トナーの付着量あるいは含水率等の様々な条件に
よって左右されるが、通常は、加熱ロールにトナーが付
着してしまうことにより画像形成側にカールする傾向が
強い。前記条件のうち特にシートの含水率はカールの状
態を左右する大きな要素であり、たとえば含水率が高い
と、通常とは逆に下側にカールする場合が多い。

【０００４】シートがカールすると、紙詰まり等のいわ
ゆるジャムの原因となるので、従来より様々なカール抑
制技術が提案されている。その一例としては、特開平１
−１５６２７２号公報に示されるように、ニップを通過
したシートを、カールの方向に応じてフラッパにより上
下いずれかにガイドした後、上側用もしくは下側用の矯
正ロールを通過させることにより、上下いずれの方向の
カールも矯正できるようにした装置がある。また、実公
昭６１−３００７号公報には、シートが加熱ロールから
分離しても、カールせずに自然進行する分離点に分離爪
をなるべく近付け、この分離爪で加熱ロールからシート
を分離させることにより、カールの発生を抑える技術が
示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記前者の場合、ニッ
プの出口に上下に揺動するフラッパを設けるとともに、
このフラッパの下流に上側用および下側用の矯正ロール
を設けなければならないので、装置の複雑化と大型化、
ひいてはコストの上昇を招くといった欠点があった。ま
た後者の場合、シートの材質、厚さあるいは含水率等の
条件の変動に対応できるものではなく、カールの発生を
軽減できる条件が限られてしまうものであった。

【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、カールの方向に対応してそのカールを的確に抑制
でき、しかも単純な構造により大型化およびコスト上昇
が抑えられる画像定着装置を提供することを目的として
いる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたものであり、その手段としては、加
熱ロールと、この加熱ロールに適宜な圧力で当接させら
れ、加熱ロールとの間にニップを形成する加圧ロール
と、未定着トナーが付着したシートを、未定着トナーが
前記加熱ロール側に対向する状態で前記ニップを通過さ
せるシート搬送路と、前記シート搬送路における前記ニ
ップの下流側において、前記加熱ロールの前記ニップ近
傍部分に対して当接・離間可能に設けられた第１の剥離
手段と、前記第１の剥離手段よりも前記ニップから加熱
ロールの周方向に沿った遠方位置に設けられた第２の剥
離手段とを具備することを特徴としている。

【０００８】（作用）本発明の画像定着装置によれば、
まず、トナーが付着する画像形成面側すなわち加熱ロー
ル側へのシートのカールを抑える場合には、第１の剥離
手段を加熱ロールに当接させる。すると、ニップから出
たシートは加熱ロールから剥離し、トナーの付着による
加熱ロールへの巻き付きが起こらない。したがって、加
熱ロールへの巻き付きにによるカールの発生が抑えられ
る。この場合、第１の剥離手段がニップに近ければ近い
ほど加熱ロールへの付着が阻止でき、カール発生を有効
に抑えられる。

【０００９】一方、含水率が高い場合等において、シー
トは反画像形成面側すなわち加圧ロール側へカールす
る。この加圧ロール側へのカールは、シートを加熱ロー
ルになるべく長く巻き付かせて矯正する。そのために、
第１の剥離手段を加熱ロールから離して加熱ロールへの
巻き付きを可能とし、なるべく加熱ロールへ巻き付かせ
る。シートはある段階で、自身の重さで加熱ロールから
剥離する（セルフストリップする）か、トナーによる加
熱ロールへの付着力が強い場合は、第２の剥離手段によ
って加熱ロールから剥離する。加熱ロールから剥離した
シートは、加熱ロールへの巻き付きにより加圧ロール側
へのカールが矯正される。

【００１０】このように、本発明の画像定着装置によれ
ば、カールの方向に応じてそのカールを的確に抑制する
ことができる。そしてその構造は、加熱ロールに対して
当接したり離れたりする第１の剥離手段と、ニップから
第１の剥離手段よりも遠方の第２の剥離手段との組み合
わせといった単純なものなので、装置のコンパクト化が
図れるとともに、コストの上昇が抑えられる。

【００１１】

【発明の実施の形態】

Ａ．第１の実施形態 Ａ−１．第１の実施形態の構成：図１ないし図６ 図１ないし図４は本発明の第１の実施形態の画像定着装
置を示している。この画像定着装置は、電子写真方式を
利用した複写機等の画像形成装置に組み込まれるもので
ある。これら図において符号１、２は、それぞれ加熱ロ
ール、加圧ロールを示している。これらロール１、２は
互いに平行に配設され、上側の加熱ロール１の外周面に
対し下側の加圧ロール２の外周面が適宜な圧力で当接さ
せられ、これにより両ロール１、２の間にはニップ３が
形成されている。加熱ロール１の内部には、赤外線ラン
プ等の加熱源４が収納されており、この加熱源４により
加熱ロール１の外周面は所定温度に加熱されている。こ
の加熱ロール１は、図示せぬ駆動源により図中矢印の時
計回り方向に回転駆動され、これにともない、加圧ロー
ル２は従動して反時計回り方向に回転するようになって
いる。

【００１２】前記ニップ３に向かって、図１ないし図４
において右側から未定着のトナーＴが付着した紙等のシ
ートＳが搬送され、このシートＳは、ニップ３を通過し
て左側に搬送されていく。ニップ３に対するシートＳの
入口側には搬送ガイド５が、また出口側には上下の搬送
ガイド６ａ、６ｂがそれぞれ設けられ、これら搬送ガイ
ド５、６ａ、６ｂによりシート搬送路７が形成されてい
る。入口側の搬送ガイド５の上流側には図示せぬ転写装
置が配設されており、この転写装置により、シートＳに
未定着のトナーＴが付着させられる。そのシートＳは、
入口側の搬送ガイド５により、未定着のトナーＴが上側
すなわち加熱ロール１側に向いた状態でニップ３に搬送
される。シートＳは、加熱ロール１と加圧ロール２の回
転によりニップ３を通過する間に、両ロール１、２から
加圧され、かつ加熱ロール１から加熱され、これによっ
てシートＳの上面にトナーＴが定着する（定着トナーと
なる）ようになっている。トナーＴが定着したシートＳ
は、出口側の搬送ガイド６ａ、６ｂから排出ロール８に
達し、この排出ロール８によって外部の図示せぬ排出ト
レーに送られる。

【００１３】シート搬送路７におけるニップ３の下流側
には、ニップ３から出てくるシートＳを、加熱ロール１
あるいは加圧ロール２から剥離させる剥離手段が配設さ
れている。この剥離手段は、加熱ロール１の周方向に沿
って配列された第１の剥離爪（第１の剥離手段）１０
と、第２の剥離爪２０（第２の剥離手段）とから構成さ
れている。これら剥離爪１０、２０は、図１および図５
に示すように、加熱ロール１の軸線方向（長手方向）に
沿って複数配列されている。図示例では、各剥離爪１
０、２０は等間隔をおいて３つずつ配列されているが、
この数は、シートＳの幅等に応じて任意に設定される。
各剥離爪１０、２０は、それぞれ鋭利な突端部１０ａ、
２０ａを持つ断面三角形状の小片である。

【００１４】第１の剥離爪１０は、ニップ３の近傍に配
設され、鋭利な突端部１０ａがニップ３の方向に向けら
れている。それぞれの第１の剥離爪１０は、側面から見
たほぼ中央部分に貫入され加熱ロール１と平行に延びる
１本のロッド３０により互いに連結されているととも
に、このロッド３０を軸として上下方向に連動して揺動
するようになっている。そして、突端部１０ａが上に揺
動すると、その突端部１０ａが加熱ロール１の外周面に
当接し、下に揺動すると加圧ロール２の外周面に当接す
るようになっている。突端部１０ａは、いずれの場合
も、各ロール１、２の外周面におけるニップ３の近傍部
分に対し一定の荷重をもって当接する。第１の剥離爪１
０の回動軸である前記ロッド３０は、図示せぬ支持体に
回動自在に支持されている。

【００１５】上記第１の剥離爪１０を上向きか下向きか
にするには、図６に示す選択機構３１で選択できるよう
になっている。この選択機構３１は、ロッド３０に直交
して固定されたアーム３２と、このアーム３２に係止さ
れ第１の剥離爪１０が上向きになる方向にロッド３０を
常時付勢して回動させるスプリング３３と、第２の剥離
爪２０が下向きになる方向にアーム３２を介してロッド
３０を回動させるソレノイドやシリンダ等のプッシャ３
４と、このプッシャ３４を作動させるスイッチ３５とを
備えている。スイッチ３５は「通常」と「補正」の２つ
のモードを選択するものであり、通常モードのときに
は、プッシャ３４は後退し、スプリング３３の力で第１
の剥離爪１０は常に上向きで、加熱ロール１に当接す
る。そして、スイッチ３５を補正モードにすると、プッ
シャ３４がスプリング３３に抗してアーム３２を押し、
ロッド３０が回動して第１の剥離爪１０は下向きにな
り、加圧ロールに当接する。

【００１６】一方、第２の剥離爪２０は、加熱ロール１
の外周面における出口側のシート搬送路７に面する位置
であって、第１の剥離爪１０よりもニップ３から遠方位
置に配設されている。第２の剥離爪２０は、互いの間隔
が第１の剥離爪１０と同じであるものの、周方向に隣り
合う第１の剥離爪１０に対し加熱ロール１の軸方向の一
方側（図１および図５において左側）にややオフセット
されて配設され、図示せぬ支持体に固定されている。各
第２の剥離爪２０は、その突端部２０ａがニップ３の方
向に向けられ、加熱ロール１の外周面に対し一定の荷重
をもって当接している。

【００１７】Ａ−２．第１の実施形態の作用 （１）シートＳへのトナーＴの定着 加熱ロール１の外周面を加熱源４により所定温度に加熱
するとともに、加熱ロール１を回転駆動し、両ロール
１、２ともども回転させる。前記転写装置により未定着
のトナーＴが付着されたシートＳは、そのトナーＴが付
着する面が上に向いた状態で、入口側の搬送ガイド５か
らニップ３に送りこまれる。シートＳは、ニップ３を通
過する際に、加熱ロール１と加圧ロール２により加圧さ
れ、かつ加熱ロール１により加熱される。これにより、
シートＳの上面にトナーＴが定着する。

【００１８】（２）ニップ３を通過したシートＳに発生
するカールの矯正 ａ．通常時（シートＳが上側にカールする場合） 通常は、トナーＴが加熱ロール１に付着することにより
シートＳが加熱ロール１に巻き付き、上側へカールする
傾向にある。上側へのシートＳのカールを抑えるために
は、加熱ロール１に巻き付くシートＳをできるだけ早く
剥離させればよい。そのために、選択機構３１のスイッ
チ３５を通常モードにすることにより、図３に示すよう
に第１の剥離爪１０の突端部１０ａを上に向け、ニップ
３に近い加熱ロール１の外周面に当接させる。この状態
において、ニップ３を通過したシートＳは、図に示すよ
うに、第１の剥離爪１０の下面に当接することにより加
熱ロール１への巻き付きが強制的に剥離され、やや下方
に導かれる。そして、出口側の搬送ガイド６ｂに沿って
排出ロール８に達し、この後、排出ロール８によって外
部の排出トレーに送られる。

【００１９】ｂ．下側にカールする場合 含水率が高い場合等においては、シートＳは下側へカー
ルする。この下側へのカールは、シートＳを加熱ロール
１になるべく長く巻き付かせて矯正するべく、ニップ３
から離れた位置で加熱ロール１の外周面からシートＳを
剥離させればよい。そのために、選択機構３１のスイッ
チ３５を補正モードにして、図４に示すように第１の剥
離爪１０の突端部１０ａをニップ３を下に向け、加圧ロ
ール２の外周面に当接させる。この状態において、ニッ
プ３を通過したシートＳは、加圧ロール２から巻き癖を
付けられながらもトナーＴが加熱ロール１に付着するこ
とにより加熱ロール１に巻き付いていく。そして、シー
トＳが自身の重力によって加熱ロール１から離れる（い
わゆるセルフストリップする）か、もしくは第２の剥離
爪２０によって、シートＳは加熱ロール１から剥離して
いく。この後、シートＳは排出ロール８に達し、さらに
排出ロール８によって外部の排出トレーに送られる。な
お、選択機構３１のスイッチ３５は、通常は上側カール
が発生するものとして通常モードにしておき、この状態
で下側へのカールが発生したら、補正モードにする。

【００２０】ところで、トナーＴによるシートＳへの画
像形成においては、シートＳの縁部へのトナーＴの付着
はなされない場合が多い。したがって、シートＳが下側
にカールする場合において、ニップ３から出てくるシー
トＳの先端部は加圧ロール２へ巻き付こうとする。とこ
ろがこの加圧ロール２への巻き付きは、第１の剥離爪１
０により剥離され、これによってシートＳは加熱ロール
１へ導かれる。また、前記セルフストリップは、トナー
Ｔが付着していない先端部が加熱ロール１から剥離する
ことによって起こりやすい。また、このセルフストリッ
プが生じなかった場合は、上述のように第２の剥離爪２
０により強制的に剥離させられ、その結果、加熱ロール
１へ巻き付いたままの状態が防がれる。

【００２１】Ａ−３．第１の実施形態の効果 上記第１の実施形態の定着装置によれば、加熱ロール１
と加圧ロール２のいずれか一方に選択的に当接する第１
の剥離爪１０と、加熱ロール１に当接する固定的な第２
の剥離爪２０との組み合わせといった単純な構造によ
り、カールが上下いずれの場合であってもそのカールを
効果的に抑えることができる。その結果、紙詰まり等の
ジャムの発生が防止され、装置の信頼性が向上する。ジ
ャムに関して言及すると、第１の剥離爪１０は、加熱ロ
ール１あるいは加圧ロール２のいずれかに確実に当接し
てこれらロール１、２へのシートＳの巻き付きを防ぐの
で、各ロール１、２への巻き付きに起因するジャムも起
こらない。また、上記のように単純な構造なので、装置
のコンパクト化が図れるとともに、それにともなうコス
トの上昇が抑えられる。また、第１の剥離爪１０と第２
の剥離爪２０は、加熱ロール１の軸方向に互いにオフセ
ットされて配設されているので、加熱ロール１への当接
箇所が分散する。このため、各剥離爪１０、２０による
加熱ロール１の外周面の摩耗程度が軽減され、耐用寿命
が延長する。

【００２２】Ｂ．第２の実施形態 Ｂ−１．第２の実施形態の構成：図７および図８ 図７および図８は本発明の第２の実施形態の画像定着装
置を示している。この第２の実施形態の定着装置におい
ては、上記第１の実施形態の第２の剥離爪２０に対応す
る位置に、第２の剥離爪２０に代えて剥離プレート４０
（第２の剥離手段）が配設されている。この剥離プレー
ト４０の他は第２の実施形態と同様の構成である。

【００２３】剥離プレート４０は、細長い平板で構成さ
れ、加熱ロール１と平行に、かつ長辺側の一端縁がニッ
プ３の方向に向けられ、その一端縁が加熱ロール１と離
れされて、図示せぬ支持体に固定されている。

【００２４】Ｂ−２．第２の実施形態の作用 この第２の実施形態の場合、シートＳの上側カールの抑
制は上記第１の実施形態と同様の作用で行う。そして、
下側カールを矯正するにあたっては、ニップ３から出た
シートＳは、下向きにされた第１の剥離爪１０により加
圧ロール２から剥離された後、トナーＴが付着すること
により加熱ロール１に巻き付いていく。そして、剥離プ
レート４０に達する段階で、シートＳは、その先端部か
ら上述したセルフストリップにより加熱ロール１から剥
離する。剥離プレート４０に達するまでシートＳが加熱
ロール１に付着していても、先端部が加熱ロール１より
剥離していればシートＳは剥離プレート４０に当たるの
で、加熱ロール１の回転にともないシートＳは確実に加
熱ロール１から剥離する。

【００２５】Ｂ−３．第２の実施形態の効果 上記第２の実施形態においては、シートＳのセルフスト
リップが生じる可能性の高いニップ３から離れた位置に
おいて、あえて剥離プレート４０を加熱ロール１に当接
させず、そのセルフストリップを剥離プレート４０が補
助する構成となっている。したがって、剥離プレート４
０が摩耗しないのはもちろんのこと、加熱ロール１の摩
耗も第１の剥離爪１０のみから受けることになり、耐用
寿命がさらに向上する。また、剥離プレート４０に対し
てシートＳを剥離させる機能を持たせる必要がないの
で、剥離プレート４０は特別な加工を要さない単純な平
板でよい。しかも、加熱ロール１との間の距離設定も、
当接させる場合に比べるとそれほど精度を要求されな
い。これらの結果、製造コストが抑えられるといった利
点を有する。

【００２６】Ｃ．本発明にもとづく変更例 本発明は上記第１および第２の実施形態に限定されるも
のではもちろんなく種々の変更が可能であり、その例を
以下に列挙する。 （１）第１の実施形態における第２の剥離爪２０を、加
熱ロール１に対して当接したり離れたりするよう構成す
る。そして、使用に際しては、まず、上側カールを抑え
るために第１の剥離爪１０を加熱ロール１に当接させて
いる場合には、第２の剥離爪２０を加熱ロール１から離
す。これによって、第２の剥離爪２０および加熱ロール
１双方の無用な摩耗が防がれる。また、下側カールを矯
正する場合、第１の剥離爪１０をいずれのロールにも当
接させず、第２の剥離爪２０を加熱ロール１に当接させ
る。これによると、加熱ロール１に付着するシートＳが
第２の剥離爪２０で確実に剥離され、なおかつ第１の剥
離爪１０と加圧ロール２の無用な摩耗が防がれる。

【００２７】（２）前記第１の剥離爪１０の代わりに、
シートＳと各ロール１、２との間にニップ３方向に向け
て空気を噴出するノズルを設置し、このノズルから空気
を噴出させてシートＳを各ロールから剥離させるよう構
成する。また、第１の剥離爪１０に限らず、前記第２の
剥離爪２０あるいは前記剥離プレート４０の代わりに同
様の空気噴出ノズルを設置し、加熱ロール１に付着する
シートＳを噴出する空気で剥離させる。このように空気
噴出によってシートＳを剥離させる構成によれば、各ロ
ール１、２が摩耗することがないので、メンテナンスフ
リー化とともに耐用寿命が大幅に延長する。

【００２８】（３）加熱ロール１の外周面に、加熱ロー
ル１の軸方向に並ぶ複数の剥離爪を周方向に連動して移
動するよう設ける。これら剥離爪は、通常は加熱ロール
１の外周面から突出せず、シートＳを剥離させる位置に
おいて外周面から突出し、シートＳを剥離させるよう制
御する。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
記載の画像定着装置によれば、カールの方向に応じてそ
のカールを的確に抑制することができるとともに、その
構造としては、加熱ロールに対して当接・離間可能な第
１の剥離手段と、ニップから第１の剥離手段よりも遠方
の第２の剥離手段との組み合わせといった単純なものな
ので、装置のコンパクト化が図れるとともに、コストの
上昇が抑えられるといった効果を奏する。

【００３０】本発明の請求項２に記載の画像定着装置に
よれば、第１の剥離手段を、加熱ロールから離間したと
きには加圧ロールのニップ近傍部分に当接するので、加
圧ロール側へのカール発生を矯正する際、加圧ロールへ
のシートの巻き付きが確実に防がれジャムが発生しな
い。

【００３１】本発明の請求項３に記載の画像定着装置に
よれば、第２の剥離手段を加熱ロールに対して当接・離
間可能に設けたので、加熱ロールからシートを確実に剥
離できるとともに、第２の剥離手段と加熱ロール双方の
無用な摩耗を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態の画像定着装置の
斜視図である。

【図２】 同側面図である。

【図３】 通常モードの作用を示す側面図である。

【図４】 補正モードの作用を示す側面図である。

【図５】 剥離爪の配列状態を示す平面図である。

【図６】 選択機構を説明するための側面図である。

【図７】 本発明の第２の実施形態の画像定着装置の
斜視図である。

【図８】 同側面図である。

【符号の説明】

１…加熱ロール、２…加圧ロール、３…ニップ、７…シ
ート搬送路、１０…第１の剥離爪（第１の剥離手段）、
２０…第２の剥離爪（第２の剥離手段）、４０…剥離プ
レート（第２の剥離手段）、Ｓ…シート、Ｔ…トナー。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱ロールと、 この加熱ロールに適宜な圧力で当接させられ、加熱ロー
   ルとの間にニップを形成する加圧ロールと、 未定着トナーが付着したシートを、未定着トナーが前記
   加熱ロール側に対向する状態で前記ニップを通過させる
   シート搬送路と、 前記シート搬送路における前記ニップの下流側におい
   て、 前記加熱ロールの前記ニップ近傍部分に対して当接・離
   間可能に設けられた第１の剥離手段と、 前記第１の剥離手段よりも前記ニップから加熱ロールの
   周方向に沿った遠方位置に設けられた第２の剥離手段と
   を具備することを特徴とする画像定着装置。
2. 【請求項２】 前記第１の剥離手段は、前記加熱ロール
   から離間したときには前記加圧ロールの前記ニップ近傍
   部分に当接することを特徴とする請求項１記載の画像定
   着装置。
3. 【請求項３】 前記第２の剥離手段が、前記加熱ロール
   に対して当接・離間可能に設けられていることを特徴と
   する請求項１、２のいずれかに記載の画像定着装置。