JP2507981Y2 - 電子写真装置の定着装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子
写真装置に関する。特に、互いに接触して回転する少な
くとも２つの定着用ローラを有しており、トナー像が載
っている用材を上記定着用ローラの接触部を通して搬送
する間にトナー像を用材上に定着する電子写真装置の定
着装置に関する。

従来技術 一般に電子写真装置では、転写紙等の用材が装置内を
搬送される間に該用材に対してトナー像の転写処理及び
トナー像の定着処理が行なわれる。装置内を搬送される
用材は、例えば以下のような理由によってスキュー（曲
がり）を生ずるおそれがある。

電子写真装置内の用材搬送路には、直線状でなくて曲
線状になっている所がある。このような曲線状搬送路に
おいては、用材の両側部分の搬送抵抗が異なり易い。用
材の腰が弱い場合、上記のように用材の両側部分の搬送
抵抗が異なっていると、スキューが起こる。

電子写真装置内を搬送される用材は、摩擦等の影響に
よって帯電する。用材が帯電すると用材搬送路を形成し
ているガイド板との間に静電的な吸引力が発生して、こ
れが用材の搬送抵抗となる。一般に用材の帯電量は用材
の幅方向（用材の搬送方向に対して直角の方向）につい
て均一でないので、上記の搬送抵抗にも差が生じ、その
結果、スキューが起こる。

用材搬送路を形成している搬送ローラやガイド板の部
品精度が悪かったり、それらの組付精度が悪い場合、用
材に対する搬送抵抗が均一でなくなってスキューが起こ
る。

ところで、電子写真装置において、トナー像が形成さ
れる感光体と、互いに接触する２つの定着用ローラとを
有し、用材が感光体を通過する間に感光体上のトナー像
を用材上に転写し、転写終了後の用材が上記定着用ロー
ラ間の接触部を通過する間に用材上のトナー像を該用材
上に定着するという作業を行なうものがある。

この種の電子写真装置において、長さの長い用材を用
いて上記の転写及び定着作業を行なう場合、用材の一部
が未だ感光体を通過している間に用材の他部が定着用ロ
ーラの接触部に到達して両ローラによって挟まれるとい
う事態が生ずる。

このような場合、定着用ローラに入る用材に上述した
スキューが発生していると、用材が定着用ローラ間を搬
送される間に該用材が搬送方向に対して横方向にずれ
る。例えば第14図に示すように用材Ｐが本来の搬送方向
Ｆ（定着用ローラＲの軸線方向ｌとほぼ直交する方向）
に対して角度θだけ傾いた状態でＱ方向へ搬送される
と、用材Ｐは定着用ローラＲによって矢印Ｓ方向へずれ
てゆく。

今考えている電子写真装置では、既述の通り、用材Ｐ
が、定着用ローラＲに挟まれる第14図の状態になっても
未だ用材の一部が感光体を通過している。この場合に用
材が第14図のＳ方向へ移動すると、次のような不具合が
生じる。まず、用材上に転写されたトナー像が本来転写
されなければならない場所からずれて転写され、転写像
が曲がってしまう。又、感光体と定着用ローラとの間に
ある用材がよじれるので感光体と用材が十分に密着しな
い所が生じる。この所では転写が良好に行なわれないの
で、いわゆる画像の白ヌケが発生する。更に、上記のよ
うにしてよじれた用材が定着用ローラによって押される
ことにより用材にしわが発生する。

以上のような不具合が考えられるため、従来、長い用
材、例えばロール紙を用いて上述の転写及び定着を行な
う場合には、定着部に定着用ローラを用いないで、いわ
ゆる雰囲気定着や、フラッシュ定着等を行なっていた。
しかしながら、これらの定着方法で迅速な定着処理を行
なうことができない。

考案が解決しようとする課題 本考案は、長さの長い用材を用いる場合であっても、
ローラを用いて定着作業を行なうことを可能として、迅
速な定着処理ひいては高速の電子写真プロセスを実行す
ることを課題とする。

又、本考案は電子写真装置内で発生する用材のスキュ
ーを定着装置において矯正することを課題とする。

課題を解決するための手段 上記の課題は、本考案により、定着装置が次の構成、
すなわち 用材が用材の搬送方向に対して横方向にずれることを
検知する用材ずれ検知手段と、 上記少なくとも２つのローラのうちの少なくとも１つ
のローラを用材の搬送方向に対して横方向に移動させる
ローラ移動手段と、 用材ずれ検知手段によって検知された用材のずれに応
じて、上記少なくとも１つのローラを用材のずれ方向と
逆方向に移動させるようにローラ移動手段を駆動する制
御手段と を有することにより解決される。

上記構成において、用材とは未定着のトナー像を載せ
た状態で定着装置へ送り込まれる材料のことである。紙
材、プラスチックシート材等種々の材質のものが考えら
れる。電子写真装置においては、いわゆる転写処理によ
ってこの用材上にトナー像が転写される関係上、この用
材を転写材と呼ぶことがある。

用材ずれ検知手段は、搬送される用材が搬送方向に対
して左右いずれの方向に移動したかを検知するものであ
る。これは特別の構成に限定される訳ではないが、例え
ば、正常状態で搬送される用材の左右両側のわずかに外
方にそれぞれ光反射型センサ等の用材検知手段を配設し
ておくという構成を採用できる。用材が左右いずれかの
方向にスキューすれば、いずれかの用材検知手段によっ
て用材が検知される。

ローラ移動手段も特別な構成に限定されるものではな
い。要は、少なくとも１つのローラを用材搬送方向に対
して横方向、すなわち左右いずれか任意の方向に移動さ
せるものである。一対のローラのうちのいずれか一方の
みを移動させるものであっても良いし、両ローラを同時
に同方向へ移動させるものであっても良い。

作用 電子写真装置内を搬送される用材は、何等かの理由に
よってスキューを生ずる。一般に、電子写真装置内にお
いては、用材の材質がきまると、用材のスキューの方向
が決まる傾向にある。定着用ローラ対に入って来る用材
にスキューが生じている場合、本考案においては、用材
ずれ検知手段によって用材のずれ方向が検知され、その
ずれ方向と反対の方向へ少なくとも１つのローラが移動
する。このローラの移動に従って用材が強制的にずれ方
向と反対方向へ移動させられる。これにより、用材のス
キューが矯正される。

実施例 第１図は一実施例に係る電子写真装置の全体側面図で
ある。図において、ドラム状に形成された感光体17のま
わりに帯電チャージャ30、レーザ露光装置32、現像装置
20、転写チャージャ25、分離チャージャ31、そしてクリ
ーニング装置33が設けられている。感光体17は反時計方
向に回転しており、まず帯電チャージャ30によって軸方
向（紙面垂直方向）に一様に帯電する。

レーザ露光装置32にはレーザダイオード（図示せず）
が内蔵されている。外部からの２値化された画像信号に
基づいてこのレーザダイオードからレーザ光が出力され
る。出力されたレーザ光は、回転多面鏡11で反射され
る。回転多面鏡11の左側には、レーザ光の断面形状を正
確な円形に補正したり、回転多面鏡11が正常状態から傾
いている場合に反射光の光路を補正したりするために２
枚のシリンドリカルレンズ12が配置されている。又、更
に左側には焦点補正及びレーザ光の走査速度の補正のた
めにｆ−θレンズ13が配置されている。回転多面鏡11で
反射されたレーザ光は、シリンドリカルレンズ12及びｆ
−θレンズ13を通過し、第１ミラーM1、第２ミラーM2、
そして第３ミラーM3で反射した後、感光体17に導かれ
る。これにより、感光体17上に画像信号に対応した静電
潜像が形成される。

感光体17上に形成された静電潜像は次いで、現像装置
20によって現像されて可視像であるトナー像とされる。

電子写真装置の左下部に用材としての３個のロール紙
21a,21b,21cが配設されている。これらのロール紙のう
ちのいずれか１つが選択されて感光体17へ向けて給送さ
れる。このロール紙は、レジスタローラ24によって感光
体17上のトナー像と重なり合うようなタイミングで感光
体17へ搬送される。ロール紙とトナー像とが重なり合う
転写位置には、転写チャージャ25が配設されていて、こ
の転写チャージャ25の放電によって感光体17上のトナー
像がロール紙上に転写される。

その後、分離チャージャ31の放電及び図示しない分離
爪等の働きによってロール紙が感光体17から剥離され
る。剥離されたロール紙は、搬送ベルト29によって定着
装置26に搬送され、この定着装置によって定着処理を受
けた後、装置上部の排紙トレイ27上に排出される。

ロール紙21a,21bあるいは21cは送出ローラ22によって
送り出された後、適宜のタイミングでカッタ23によって
切断されて１枚のシートとされる。切断によって作られ
たシート紙が長い場合には、定着装置26によって定着処
理が行なわれる時に未だ感光体17において転写処理が行
なわれているという事態が起こる。

既に述べたように、多くの電子写真装置では、その装
置が持っている特有の性質により、搬送されるロール紙
（あるいはシート紙）にスキューが起こることが考えら
れる。本実施例では、定着装置26が定着用の２つのロー
ラ１及び３を有する、いわゆるローラ方式の定着装置と
して形成されているので、該定着装置26に入るロール紙
にスキューが発生しているものとすると、これが両ロー
ラ1,3によって挟まれて搬送される時に、第14図に示し
たようなロール紙のずれが生ずる。このようなずれが生
ずると、ロール紙にシワができたり、トナー像の転写不
良が発生するおそれがある。このような不具合を回避す
るため、定着装置26を以下のように構成することができ
る。

第２図において、定着装置26内の上側のローラ１は、
金属性の円筒状コアの表面に耐熱離型層を有しており、
更にその内部にヒータ２を備えている。このヒータによ
ってローラ１は所定温度、例えば約185℃に加熱されて
いる。以下、ローラ１を加熱ローラという。もう一方の
ローラ３は、金属性芯金の表面に耐熱弾性体を有してお
り、加圧レバー14、15及びバネ９、10によって加熱ロー
ラ１の方向へ弾性的に押し付けられている。以下、ロー
ラ３を加圧ローラという。

定着装置26は、第３図に示すようにロール紙の搬送方
向Ｑの両脇に位置する２つの側板４及び５を有してい
る。第２図では一方の側板４のみが示されている。加熱
ローラ１は図示しない駆動源によって駆動されて反時計
方向に回転するが、両側板４及び５によって位置が変わ
らないように支持されている。加圧ローラ３は、第４図
に示すように加圧レバー14及び15によってその軸端が支
持されている。加圧レバー14及び15はそれぞれ両側板４
及び５にピン16及び18によって回動自在に取り付けられ
ている。両加圧レバー14及び15の間には円柱状の連結部
材６が設けられている。連結部材６と両加圧レバー14、
15の連結部分は両者が互いに自由回転できるようになっ
ている。

第２図において、加圧レバー14の左側に回転軸19が設
けられている。この回転軸19は両側板４及び５に回転自
在に支持されている。回転軸19上には、第４図に示すよ
うに加圧レバー14に対向する位置に突片７が、そして加
圧レバー15に対向する位置にもう１つの突片８が固定さ
れている。第２図に示すように突片７と突片８のそれぞ
れの突出方向は互いにほぼ180°だけずらしてある。各
突片7,8の突端と両加圧レバー14,15との間には、第４図
に示すように引張バネ９及び10が取り付けられている。

回転軸19にはツマミ（図示せず）が固定されていて、
オペレータによって左右に適宜の角度例えば45°程度だ
け回すことができるようになっている。回転軸19が中立
位置にある時、第５図及び第２図に示すように突片７が
上位置に、そして突片８が下位置にある。この時、バネ
９及び10は両加圧レバー14及び15をそれぞれ等しいバネ
力で引張っている。よって、加圧ローラ３は軸端3a及び
3bに等しい力がかけられて加熱ローラ１に押し付けられ
る。

オペレータによって回転軸19が第２図の反時計方向に
回されると、第６図に示すように、突片７が左位置に、
そして突片８が右位置に移動する。これにより、軸端3a
側のバネ９が引張られて軸端3a側の加圧ローラ３の圧力
が強くなり、一方、軸端3b側のバネ10が縮んで軸端3b側
の圧力が弱められる。オペレータによって回転軸19が第
２図の正時計方向に回動されると、第７図に示すように
突片７が右位置に、そして突片８が左位置に移動する。
これにより、加圧ローラ３の軸端3b側の圧力が強く、一
方、軸端3a側の圧力が弱くなる。

第４図において連結部材６のほぼ中央部にピン28によ
ってブラケット31が回動自在に取り付けられている。ブ
ラケット31は加圧ローラ３の軸方向にある程度の長さを
有していて、複数（例えば６本）の引張バネ34が軸方向
に並べて取り付けられている。これらのバネ34の他端
は、第２図に示すように、両側板４及び５（側板５につ
いては図示していない）の間に固定されている基板35に
引掛けられている。バネ34に関する上記の構成により、
加圧ローラ３の両軸端3a及び3bに等しい圧力が加えられ
る。

以下、上述した構成から成る定着装置の作用を説明す
る。

本実施例では、第１図に示すように、３種類のロール
紙21a,21b,21cが用いられる。これらのロール紙は個々
の性質に応じて電子写真装置内で固有のスキューを生じ
る。例えば、最上紙21aは第４図のロール軸端3bの方へ
スキューする傾向にあり、中央紙21b及び最下紙21cは第
４図のロール軸端3aの方へスキューする傾向にあるとい
うことである。

オペレータは、任意の１つのロール紙を選択した場
合、そのロール紙がスキューするであろう方向と反対方
向のロール端部の圧力が強くなるように、回転軸19を左
右いずれかの方向へ回す。

一般に、第８図に示すように、紙Ｐが一対のローラR1
及びR2の間を通過する時、Ａ側のローラ加圧力がＢ側の
ローラ加圧力よりも大きいと仮定すると、紙の搬送速度
ベクトルは図示のようにＡ側の方が大きくなる。その理
由は、ローラと紙との摩擦係数をμ、ローラ加圧力をＴ
とすると、ローラR1及びR2が紙Ｐを搬送しようとする力
ＦはＦ＝μＴとなり、Ｔが大きくなればＦが大きくなる
し、又加圧力の差によってローラ間の接触幅（ニップ
幅）が変わって周速が変化するからである。Ａ側の搬送
速度が大きくなると、紙Ｐはまず破線のように傾き出
し、紙がその傾いた状態で搬送されると、次に一点鎖線
で示すように紙全体がＡ側へずれてゆく。

加熱ローラ１及び加圧ローラ３は互いに接触する一対
のローラであるから、上述したような紙搬送特性を有し
ている。よって、紙のスキュー方向と反対方向のローラ
端部の圧力がオペレータによって高められていれば、こ
れらのローラ１及び３の間に進入するロール紙のスキュ
ーを矯正できる。

以上は、ローラ１及び３間の圧力調節を手動で行なう
場合の説明である。これ以外に、次のように自動的に圧
力調節を行なうこともできる。

このような自動調節を行なう場合には、まずロール紙
のスキューを検知する。例えば、第３図に示すように、
正常に搬送されるロール紙Ｐの両側方域に反射型光セン
サ等の紙検知センサ36及び37を設けておく。紙が正常
に、すなわちスキューを生ずることなく搬送されている
時は両方の紙検知センサ36及び37が共にOFFの状態にあ
る。紙が矢印で示すようにどちらか一方にスキューする
と、紙がずれていった方の紙検知センサがONとなり、こ
れによって紙のスキューが検知される。紙検知センサの
紙検知信号はCPU（図示せず）に送られる。

自動調節を行なう時、第４図の回転軸19には手動操作
のためのツマミに替えてステッピングモータ等の回転駆
動手段（図示せず）が取り付けられる。紙検知センサか
らの信号によって紙のスキューを検知した上記のCPUに
よってその回転駆動手段が駆動され、スキュー方向と逆
方向のローラ圧が高められる。これにより、紙のスキュ
ーが自動的に矯正される。

第９図は本考案の一実施例の側断面図である。この定
着装置26は、第１図の電子写真装置において第２図に示
す定着装置に替えて用いられる。この定着装置26におい
て、両側板４及び５（側板５は図示されていない）は連
結部材56a及び56bによって互いに連結されていて、一体
となっている。加熱ローラ１及び加圧ローラ３は、共に
両側板４及び５に支持されている。

両側板４及び５を互いに連結している連結部材56a,56
bと、電子写真装置の機枠47に連結されているケーシン
グ48との間には、レール58が設けられている。加熱ロー
ラ１及び加圧ローラ３は、両側板４及び５をレール58に
沿って第10図のＡ方向へ移動させることにより、機外へ
取り出すことができるようになっている。

第11図及び第11図の側面図である第12図に示すよう
に、ケーシング48は、電子写真装置の機枠41に固定され
ている４個のコロ42上に載せられている。又、ケーシン
グ48の底板48aに設けてある長穴43に、機枠41に固定さ
れたピン44が嵌合している。長穴43は紙搬送方向Ｑに対
して横方向、実施例ではほぼ直角の方向に延びており、
よってケーシング48は紙搬送方向Ｑに対してほぼ直角の
方向（XX方向）に移動できる。

ケーシング48の右部下側に、ケーシング48を移動させ
るためのローラ移動手段45が配設されている。このロー
ラ移動手段45は、ロール紙の搬送方向Ｑに対してほぼ直
角方向に設けられているネジ49と、このネジに噛み合っ
ていると共にケーシング48の底部下面に固定されている
スライド部材50とを備えている。ネジ49はステッピング
モータ51の出力軸に連結されている。ステッピングモー
タ51が回転するとネジ49が回転し、スライド部材50がネ
ジ49の軸線方向、すなわちXX方向に移動する。スライド
部材50とケーシング48は互いに固定されているから、ス
ライド部材50の移動によってケーシング48もXX方向に移
動する。これにより、ケーシング48に取り付けられてい
る加熱ローラ１及び加圧ローラ３が同時にXX方向へ移動
する。

第10図において、右側の側板４に固定された２個のピ
ン52は、機枠47に設けた位置決め穴に差し込んで加熱ロ
ーラ１及び加圧ローラ３の位置決めをするためのもので
ある。ケーシング48の左端に固定された２個のピン53
は、左側の側板５に設けた位置決め穴に差し込んで、同
じく加圧ローラ１等の位置決めをするためのものであ
る。

今考えている実施例の場合には、第３図に示したよう
な、ロール紙のスキューを検知するための手段が用意さ
れる。このスキュー検知手段によってロール紙のスキュ
ーが検知されると、図示していないCPUによってステッ
ピングモータ51が作動される。この場合CPUは、第13図
に示すように、ロール紙Ｐのスキュー方向Ｙと逆方向Ｚ
に加熱ローラ１及び加圧ローラ３が移動するようにステ
ッピングモータ51を駆動する。加熱ローラ１及び加圧ロ
ーラ３のＺ方向移動により、ロール紙Ｐは両ローラ１及
び３によって挟まれた状態のままＺ方向へ強制的に移動
される。これにより、スキューが矯正される。

以上は、加熱ローラ１と加圧ローラ３を同時に移動さ
せる場合の実施例であるが、これらを両方共に移動させ
るのではなくて、いずれか一方のみを移動させるように
しても同様の効果を得ることができる。

効果 本考案によれば、定着用ローラにおいて用材のスキュ
ーが矯正されるので、長さの長い用材を用いる場合であ
っても、ローラを用いて定着作業を行なうことが可能と
なり、よって迅速な定着処理ひいては高速の電子写真プ
ロセスを実行できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子写真装置の一例の全体側断面図、第２図は
該電子写真装置に用いられる定着装置の一例の側断面
図、第３図は第２図の装置を上方から見た場合の概略図
であって特に用材のスキューを検知する手段の一例を示
す図、第４図は第２図の要部の斜視図、第５図〜第７図
は第２図の主要部材を示す図、第８図は一対のローラに
よる紙の搬送状態を示す図、第９図は本考案による定着
装置の実施例を示す側断面図、第10図は該実施例の平面
図、第11図は同じく該定着装置の平面図であって特にロ
ーラを移動させるための手段の一例を示す図、第12図は
第11図の側面図、第13図は定着用ローラの移動状態を示
す図、第14図は用材のスキュー状態を示す図である。 1,3……定着用ローラ 21a,21b,21c……用材 19……回転軸 7,8……突片 9,10……引張バネ 36,37……センサ 45……ローラ移動手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/20 １０２ Ｇ０３Ｇ 15/20 １０２

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに接触して回転する少なくとも２つの
   定着用ローラを有しており、トナー像が載っている用材
   を上記定着用ローラの接触部を通して搬送する間にトナ
   ー像を用材上に定着する電子写真装置の定着装置におい
   て、 用材が用材の搬送方向に対して横方向にずれることを検
   知する用材ずれ検知手段と、 上記少なくとも２つのローラのうちの少なくとも１つの
   ローラを用材の搬送方向に対して横方向に移動させるロ
   ーラ移動手段と、 用材ずれ検知手段によって検知された用材のずれに応じ
   て、上記少なくとも１つのローラを用材のずれ方向と逆
   方向に移動させるようにローラ移動手段を駆動する制御
   手段と、 を有することを特徴とする定着装置。