JPS60182459A

JPS60182459A - 画像記録装置

Info

Publication number: JPS60182459A
Application number: JP59038342A
Authority: JP
Inventors: Koji Sato; 佐藤　康志; Masahiro Goto; 正弘後藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1984-02-29
Filing date: 1984-02-29
Publication date: 1985-09-18
Anticipated expiration: 2010-08-02
Also published as: JPH0772814B2

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】本発明は電子写真、静電記録等の画像記録装置η、特に
樹脂、カーホン、顔料、染料等からなる所謂トナー像を
表面に形成された紙等の記録部材（以−ド、シートと略
称する）に熱を加えて、」二記トナー像をシート上に定
着させる加熱定着装置を備えた画像記録装置に関する。

従来のこの種の画像記録装置に用いられる加熱定着装置
はシートおよびトナーに多くの熱量を加えている。この
ため、シートに含まれている水分が蒸発し、シートは表
裏面の水分蒸発量に不均衡を生じてカールする。また、
シートの表裏面ともに十分な熱量が加えられた場合には
、ジ−トノ水分の法発とともにシートの腰かなくなるた
め、カールの形状は加熱定石装置を出たシートのυ１出
直後の状態により決まる。

上記カールの発生は、通阜の画像記録モードでは大きな
問題にならないか、例えば画像記録装置にソータを連結
して１」動的にシート揃λを行う場合に不都合が生する
こと、シートの表裏面にトナー像を転写する自動両面プ
リントを行う場合にシー］・の搬送性、ｔｊ＋間トシト
レイへ積載性に不都合か生ずること、像形成体からトナ
ー像をシートに転写した後、そのシートを像形成体から
静電的に分離を行う場合にシートの２而Ｉ］に幻する転
写後における分離に不都合が生ずること等に問題かある
。

従来、上記の問題を解決するために、例えばシートその
ものを改良してカール量を減らす工夫、具体例としては
特開昭５７−８１２７０号公報に開示されるように、シ
ートの含水率を５．５〜６．５％にして、そのときのシ
ートの腰の強さを適≦１保つ試みがなされている。しか
し、この試みは、使用されるシートが限定されてしまう
こと、シートそのものが環境変動の影響を受け易く、高
湿環境下で吸湿することによりシートの腰がなくなるこ
と、水分の蒸発量が多くなるためカール量を増すこと、
等の現象に対しては、Ｌ記の改良では不充分であった。

シートは加熱定着装置から排出された直後の状態でカー
ル形状が決められるということから、定着装置のシート
排出部に工夫がされている。具体例としては米国特許第
４，３７５，３２７号明細書に開示されるように、加熱
定着ローラと加圧ロー、・う２からなる熱ローラ定着の
場合に、加圧ローラに接する分離爪とニップ部の距離を
短くすること、特開昭５１−１１３ｆｔ３７号公報に開
示されるように、シートの定着ローラ排出後の搬送手段
のシート搬送速度を該定着ローラのシート搬送速度より
も大きくすることに等の試みがなされている。

しかし、これ等の試みは、シートの一部分のカール状態
を規制することができない。特に、両面プリントの場合
では１面目プリンＩ・のシートの後端が２面目プリント
のときの先端にくることになるので、１面目のシート後
端のカール状態を規制する必要があるが、上記の試みで
は不充分である。すなわち、前例は波状のカールの規制
に対してのみ有効であり、後側はシートが定着ローラと
その排出後の搬送手段の間にあるときだけカール量の規
制ができるもので、シートの先端および後端のカール量
の規制ができないとう問題がある。

上記例の他にも定着ローラの排出部でのカール量規制の
工夫がなされているが、いずれもシートの先端から後端
に至る全ての部分のカール量を規制するという意味では
不充分であった。

また、シートのカールが両面プリント時に最も問題にな
るということから、例えば特開昭５３−１４３３３３号
公報に開示されるように、１面目のプリント像は仮定着
を行い２面目のプリント像は本定着を行うというような
提案もなされている。しかし、仮定着した１面目は定着
ローラからあまり熱量を供給されないため、シートのカ
ールは少なくなるが定着性が悪いために、２面目のシー
ト搬送時に搬送ローラ等によってトナー像が擦り落され
るという欠点を生ずる。つまり、実用上問題のない定着
性が得られる条件とカール量が少ない定着条件とは相反
し、両者がオーバーラツプする領域は狭く、環境変動等
を考慮すると、定着性を少し悪くしてカール量を減らす
という考え方は実用上非常に困難である。

本発明は上記に鑑み提案されたもので、加熱定着装置を
通過することで生ずるシートのカールの低減を効率よく
確実に行うことを特徴とする特にシートの両面に画像を
形成する両面プリントにおいて、本発明はシートの搬送
性を良くしてジャム発生を低減するとともに２面目プリ
ント後における像形成体からのシートの分離特性を良好
にするものであって、この種の用途としては特に好まし
い。

上記の目的を達成するために、本発明は、熱を与えてト
ナー像を記録部材（シート）上に定着する加熱定着装置
を用い、その加熱定着装置内の水蒸気を該加熱定着装置
から排出した前記記録部材に与えるように構成したこと
を特徴とする画像記録装置である。

第１図は本発明画像記録装置としての両面レーザビーム
プリント装置の全体概略を示す図である。外部からの信
号または内部で発生する信号によって変調されたレーザ
光ｌは、スキャナ２によって走査されるとともに結像レ
ンズ３を通り、折り返しミラー４によって光路を曲げら
れ、像形成体としての感光ドラム５上に結像される。感
光トラム５は帯電器６により均一なコロナ帯電を受けた
後、レーザ光１の照射により信号に従った静電化パター
ンつまり静電潜像を作る。この静電潜像は現像器７の位
置を通過することによりトナー像化される。

一方、転写紙としてのシート９はカセット給送コロ１２
によりカセット１３かも送出された後、レジストローラ
１４により感光ドラム５上の画像と同期をとって給送さ
れる。そして、転写コロナ帯電器８の位置通過時に感光
ドラム５上からトナー像を転写された後、分離コロナ帯
電器１０により感光体５から分離され、搬送ベル）１５
により定着器１６に搬送される。感光体５はその表面が
シート分離後にクリーナ１１で清掃されて繰返し使用さ
れる。

定着器１６かも排出された定着浴のシートは。

片面プリントの場合は排出コロ２２によりトレイ２３」
−に送出される。また、両面プリントの場合は分岐爪１
８により搬送路を曲げられて搬送され、引続いて搬送ベ
ルト１９で搬送されて中間トレイ２０にトナー像形成面
を七向きに送り込まれる。

次に中間給送ローラ２１によりΦ間トレイ２０から給送
され、レジストローラ１４により画像と同期をとり、転
写コロナ帯電器８へ向ってトナー像形成面を下向きに給
送される。そして、転写コロナ帯電器８により１回目の
トナー像形成面とは反対側面に２回目のトナー像が転写
され、以後、片面プリントの場合と同様に分離、搬送、
定着された後、排出ローラ２２により機外のトレイ２３
上に送出される。

なお、第１図例では光像露光は変調されたレーザ光であ
るが、光が照射された原稿からの光像露光であってもよ
い。

第２図は本発明画像記録装置に適用する加熱定着装置の
１例を示す横断面図である。この加熱定着装置１６は定
着ローラ１６２とこれに圧接する加圧ローラ１６３との
１対のローラからなる。上記定着ローラ１６２は５ｕＳ
ｌＩＡ文舎鉄等の芯金表面に四弗化エチレン等の非粘着
性耐熱樹脂、ＨＴＶ　−ＲＴＶ等のシリコンゴムあるい
はシリコンゴムの表面にフッ素ラテックスをコーティン
グしたＦＬＣ（商品名−日東工業製）等の非粘着ヤ１耐
熱弾性体層を被覆し、ハロゲンヒータ１６９等の加熱源
を内部に有する構成である。上記加圧ローラ１６３はＳ
ｕｓ会鉄等の芯金表面にＨＴＶ・ＬＴＶ・ＦＬＣ等の非
粘着性耐熱弾性体を被覆した構成である。本例では加熱
手段が定着ローラ中に設けられており、加圧ローラには
設けられな０゜従って、表面温度は定着ローラ側の方が
加圧ローラより大である。

定着ローラ１６２の表面温度はサーミスタ１６４等の温
度センサによって検知され、既知の制御回路（不図示）
により一定温度に制御される。この定着ローラ上にオフ
セットしたトナーは、シリコンオイル含浸クリーニング
ウェブ１６１によってクリーニングされる。オイル塗布
部材およびクリーニング部材としては他のものを使用し
ても何ら差し支えない。

上記クリーニングウェブ１６１は供給リール２４から送
出され、押圧ローラ２５で定着ローラ１６２に押し付け
られた状態にて巻取りリール２６で巻取られる。図中１
６５は先端が定着ローラ表面に当接するように不図示の
ばねで付勢されたシート９の巻付は防止爪、１６６は先
端が加圧ローラ表面に当接するように不図示のばねで付
勢されたシート９の巻付は防止爪、１６７は定着器１６
の底部よりシート排出側近傍好ましくは排出コロ２２の
外側に向って形成された水蒸気流路である。この水蒸気
流路１６７は、水蒸気（＝ｌ与手段としてのものであり
、定着器の底板の排出側部の側壁を排出側に傾斜して作
られている。

感光ドラム５からトナー像が転写されたシート９は加熱
定着装置１６に搬送され、定着ローラ１６２と加圧ロー
ラ１６３との間を通過するとき定Ｍ装置１６２から熱を
供給され、シート９七のトナーは溶融し該シート上に固
着する。このとき、シート９からは上記の熱供給によっ
て含有水分の一部が然発し、定着器１６内は一般空気中
に比べて水蒸気を多く含んだ状態になる。

定着器１６内の水蒸気は温たかい空気の流れと−ｍに上
方へ流れるが、定着器の上部は例えばモルトプレーン等
の弾性体１６８などで空気の流れが塞がれているため該
定着器内で対流をおこす。

この結果、定着器１６内の温風および水蒸気は水蒸気流
路１６７を通うて矢示ａのように流れる。

一方、定着ローラ１６２、加圧ローラ１６３間を通過し
たシート９は排出コロ１７により排出され１通路を９ノ
換える分岐爪１８により矢示すの方向へ導かれる。この
とき、シート９は排出コロ１７を出た直後に水蒸気流路
１６７を通った水蒸気にド面が曝されることにより、カ
ールが矯正され、中間トレイ２０に送り込まれるときに
はほぼ平面状になり、中間トレイ２０トでの積載性およ
び２而１」の転写後における感光ドラム５からの分離が
ともに良好な状態になる。

なお、排出コロ１７の排出側近傍に配設したシート案内
部材１７９としては、水蒸気が通るように網目状の穴明
き板、櫛目状のガイド棒とするをｉｔ）とする。

シート９が水蒸気に曝されることにより、カールが矯正
されることを、第３．４図に基づいて詳述する。定着ロ
ーラ１６２と加圧ローラ１６３との間に進入したシート
９の先端は、溶融したトナーの粘着力で定着ローラ１６
２に巻き付くが、巻付は防止爪１６５によって剥離され
る。このため、シート９の先端は上記の力を受けて第３
図ａのように下方にカールする。

一方、シート９の後端は第３図すに示すように、定着ロ
ーラ１６２と加圧ローラｌ　６’３に挾まれている束縛
力を受けなくなったとき、排出コロ１７のみにより支え
られるため、重力により下方に垂下して下向きにカール
する。このように、シート９は定着器１６を出ると、第
４図ａのような下向きカールを生ずる。

上記の現象はシート９が吸湿した場合により顕著になる
。これはシート９の腰が吸湿により弱くなること、シー
ト内の水分の移動が常にに方向に向いていることにより
、シート下面の水分の移動がより多くなることにも起因
すると思われる。さらに、両面プリント時には第１．２
図に開示されるように、シート９は分岐爪１８によりカ
ールと同じ方向に案内屈曲されて搬送される。このＡ＋
’、　＋ｌＩ＋作用はシート９が定着器１６を出た直後
の暖かいときに生ずるので、シート９のカールに大きく
影響して前記の下向きカールはより大きいものとなる。

そこで、本発明はシートが水分を供給されて第４図（ｂ
）の示すように伸びるという現象を利用して、前記のよ
うにカールにより縮んだシート面に水蒸気を当てるとい
う極めて簡単な手段により、シートのカールを矯正する
ようにしたものである。

また、本発明の作用が有効に働くためには、定着器１６
から排出されたシート９の温度およびシート９の縮み面
側および伸び面側の水蒸気圧の関係が一定の範囲内に納
まることが好ましい。これはシート９から蒸発する水分
量とシート９の各面に供給される水分量のバランスが上
記王者の関係できまるため、上記王者の関係によって矯
正されるカール量が変わってくるからである。

また、」二記以外の条件では例えばシート９の温度が１
３０℃以上になった場合には、シート９からの水分の蒸
発量が多くなりすぎることがあり、シート９の温度が６
０°Ｃ以下では該シート内で水分の移動が少なくなり、
縮み面側と伸び面側の水分量の差が大きくなりやすくな
る。このため、カール矯正のために供給する水蒸気量の
制御を、その装置に応して可変することが好ましい。さ
らに低い温度では適当なある水蒸気を供給するだけでは
シート９上で露結することもあり、その供給量や温度等
が適切に定められることが好ましい。

従って１本発明実施例では、定着器１６から排出される
シート９の温度がある程度高い状態で該温度よりも低い
温度の水蒸気を含んだ空気をシート９の縮み面側にあっ
て、シート９の伸び面側の水蒸気圧よりも縮み面側の水
蒸気圧を大きくして、シート９からの水分の蒸発量が過
度に大きくならないようにし、シート９の縮み面側に供
給される水分量とのバランスをとり、縮み面側に水分を
供給することでカールを矯正する。

本発明者等の実験では定着器１６かもυ１出されたシー
ト９の温度が６０°Ｃ−＋３０°Ｃ１また、定着器１６
かもの水蒸気を含んだ空気の流れが、温度が３０℃〜６
０℃、相対湿度が８０〜１００％でシート９の縮み面側
にあたり、シート９の伸び面側では温度で２０°Ｃ〜５
０℃、相対湿度で３０〜７０％のとき、好ましくはシー
ト９の温度が８０°Ｃ〜１１０°Ｃ定着器１６からのシ
ート９の縮み面側への空気流が温度で４０℃〜５０℃、
相対湿度で６０〜９０％、シート９の伸び面側では温度
で２０〜４０℃、相対湿度で３０〜７０％のとき非常に
優れたカール矯正効果が得られた。

第５図は本発明画像記録装置に適用する加熱定着装置１
６の変形例を示す１部の正面図である。

本実施例では定着器内の水蒸気をクロスフォローファン
１７０によって吸込み、定着器１６から排出後のシート
９の下面に上記水蒸気を吹付けるようにしたもので、シ
ート９のカール矯正効果がより顕著となり、短時間のう
ちにカールを矯正することかできる。この結果二高速な
画像記録装置の加熱定着装置として有効である。

加熱定着装置は図示例の熱ロール定着装置だけではなく
、チャンバ一定着、誘導加熱定着、フラッシュ定着、熱
板等の各種の熱印加型の定着装置を適用可能である。ま
た、トナー像をシートにプリントする方法としては、図
示例のように一旦別の像形成体にトナー像を形成した後
、シートに転写する方法の他、シートに直接静電像を形
成すると同時またはその直後に現像する方法であっても
よい。

以上、詳述したように、本発明によれば、加熱定着装置
から排出したシートに該加熱定着装置内の水蒸気を与え
るように構成したから、次のような種々の効果が得られ
る。

（１）加熱定着装置排出後のシートのカールを、簡単な
構成で確実に低減することができる。

（２）カールが低減されたことにより、両面プリント時
におけるシートのカールに起因するジャム発生を低減で
き、安定した両面搬送特性を得ることができる。

（３）図示の実施例のように、感光ドラムからのシート
分離が静電分離の場合には、カールによる分離性低下が
防げられ、特に高湿環境下に放置されたシートの場合に
有効である。

（４）シートに水蒸気のつまり温度を与えるから、１回
目の加熱定着を受けた後でもシートの極度な表面抵抗の
」二昇が防げられるために、転写性、分離性が良くなり
、２回目も良好な画像記録が得られる。つまり、本発明
はカール防止ばかりでなく、シーｉ・の調湿効果にも良
い結果が得られるもの′である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明画像記録装置としてのレーザビームプリ
ンタ装置の全体概略図、第２図はその装置に適用された
加熱定着装置の拡大横断面図、第３．４図はシートのカ
ール矯正の説明図、第５図は加熱定着装置の変形例を示
す一部の横断面図である。９は記録部材（シート）、１６は加熱定着装置、１６７
は水蒸気流路。特許出願人　キャノン株式会社第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）熱をグーえてトナー像を記録部材」二に定着する
加熱定着装置を用い、その加熱定着装置内の水蒸気を該
加熱定着装置から排出した前記記録部材にグーえるよう
に構成したことを特徴とする画像記録装置。
（２）」−記構成は、定着装置内の水蒸気を記録部材に
領えるだめの水Ｍ気室内用の流路を有している特許請求
の範囲＠１項記載の画像記録装置。