JPS60182467A

JPS60182467A - 画像記録装置

Info

Publication number: JPS60182467A
Application number: JP59038350A
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

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、特Ｉこ
樹脂、カーボン、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（以下、シートと略称
する）に熱を加えて、上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
、シートの水分の蒸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着装置を出たシートの排出直
後の状態により決まる。

上記カールの発生は、通常の画像記録モートでは大きな
問題にならないが、例えば画像記録装置にソータを連結
して自動的にシート揃えを行う場合に不都合が生ずるこ
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トの搬送性、中間トレイへの積載
性に不都合が生ずること、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面目に対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がある。

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当に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上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ラ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５１−１１３８３７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面目プリントのシートの後端が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。

１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か、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５３−１４３３３８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木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」二非常に困難である。

本発明はＬ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１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
ナー像を記録部材上に定着する加熱定着装置と、前記加
熱定着装置の熱により水蒸気を発生する水蒸気発生源と
、前記水蒸気を前記加熱定着装置から排出直後の前記記
録部材に与えるように設けた流路と、を備えたことを特
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。感光ドラム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ｌ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、
搬送ベルト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から排出された定着器のシートは、片面プリ
ントの場合は排出コロ２２によりトレイ２３上に送出さ
れる。また、両面プリントの場合は分岐爪１８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Φ間トレイ２０にトナー像形成面を上向きに
送り込まれる。

次に中間給送ローラ２１により中間トレイ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Ｉ・レイ２
３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、光か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Ｓｕｓ
ΦＡＭ−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（商品名二日東工業製）等の非粘着性耐熱弾性
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Ｓｕｓ・
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
れない。

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。

」１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０図中
１６５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１
６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草気流路である。この水蒸
気流路１６７は、水蒸気伺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着装置１６２から熱を
供給され、シート９上のトナーは溶融し該シート上に固
着する。このとき、定着ローラ１６２および加圧ローラ
１６３からの熱を受けて、定着器１６の底部に設けられ
た含水物１７１（例えばウレタン発泡体に水を含ませた
もの、親木基を有する多孔質体等）から水蒸気が発生し
て、定着器内の水蒸気圧を高める。

一方、シート９は定着器通過時に受けた熱により含有水
分が蒸発する。そして、この蒸発水分と前記含水物１７
１からの蕪発水分によって生じた水蒸気は、定着器１６
内の温たかい空気の流れと一緒に上方へ流れるが、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を通って矢示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、通路を切換
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１
６７を通った水蒸気に下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上での積載性および
２面目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ｉ・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可とする。また定着
器１６の底部には含水物１７１が設けられているため、
定着器１６の底板および側板はＳＵＳあるいはＮｉメッ
キ等を施した金属か耐熱性の樹脂を使用するのが望まし
い。

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１
６２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」１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１６３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。

」１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上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１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。この屈
曲作用はシート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１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。

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の変形例を示す一部の正面図である。

本実施例は水蒸気圧を高める手段として、メラミン、ス
チロール樹脂等の耐熱易成形樹脂によるモールド製容器
１７２に水を封入し、この容器１７２の開口１７３に４
弗化エチレンの多孔質樹脂膜のように、水蒸気を通過さ
せる樹脂膜１７４を張り付けたものを定着器の底面に設
けたものである。

そして、定着器内の水蒸気をクロスフローファン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ある。この
ため、定着器が熱くなり、多孔質樹脂が十分温まったと
きのみ、定着器内部には水蒸気が発生するので、水は有
効に使われて長持し、他の部分を酸化させることも少な
くなる。また、定着器内部の水蒸気を積極的に集めてシ
ート９に吹き付けることにより、前記シート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
正することができる。この結果、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
の熱により水蒸気を発生する水蒸気発生源と、前記水蒸
気を加熱定着装置からの排出直後のシートに与える流路
を設けたから、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
上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、シートの調湿効果にも良い結
果が得られるものである。

（５）水蒸気源からの水蒸気の蒸発によって気化熱を奪
うため、定着器内の水蒸気流路近傍から外部への熱の逃
げが少なくなり、定着器近傍部の昇温を防ぐことができ
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、１７１は水蒸気発生源。特許出願人　キャノン株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）熱を与えてトナー像を記録部材上に定着する加熱
定着装置と、前記加熱定着装置の熱により水Ｎ気を発生
する水蒸気発生源と、前記水蒸気を前記加熱定着装置か
ら排出直後の前記記録部材に与えるように設けた流路と
、を備えたことを特徴とする画像記録装置。