JP2003295657A - 定着装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ローラとベルトで構成したベルト定着装置は
加熱時間を長くとることが可能であり、トナー量が多い
カラー画像等を定着することが出来る等のように高い定
着性能を有するが、記録材のカールを伴うという問題が
あり、この問題を解決する。 【解決手段】 ベルト定着部の記録材搬送方向下流に、
ベルト定着部を構成するローラと反対の曲げ力を記録材
に対して作用させるデカーラを設ける。
加熱時間を長くとることが可能であり、トナー量が多い
カラー画像等を定着することが出来る等のように高い定
着性能を有するが、記録材のカールを伴うという問題が
あり、この問題を解決する。 【解決手段】 ベルト定着部の記録材搬送方向下流に、
ベルト定着部を構成するローラと反対の曲げ力を記録材
に対して作用させるデカーラを設ける。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式によ
り画像を形成する画像形成装置における定着装置の改良
に関する。
り画像を形成する画像形成装置における定着装置の改良
に関する。
【0002】
【従来の技術】定着装置としては、一対のローラを用い
た熱ローラ定着装置が一般的であるが、カラー化や記録
材の多様化に対応するために、ベルトを用いた定着装置
が提案され実用化されている。ベルトを用いた定着装置
は次のような利点を有する。即ち、ベルトをローラに沿
わせることにより、記録材を挟持するニップの幅を大き
く取ることが可能になり、トナー像の加熱時間が長くな
って熱の利用効率が向上する。従って、カラー画像のよ
うに、画像を形成するトナーの層が厚い場合や、OHP
シートのように、トナーの溶融度を高めて画像の透明度
を上げる場合に、ベルト定着が有効である。
た熱ローラ定着装置が一般的であるが、カラー化や記録
材の多様化に対応するために、ベルトを用いた定着装置
が提案され実用化されている。ベルトを用いた定着装置
は次のような利点を有する。即ち、ベルトをローラに沿
わせることにより、記録材を挟持するニップの幅を大き
く取ることが可能になり、トナー像の加熱時間が長くな
って熱の利用効率が向上する。従って、カラー画像のよ
うに、画像を形成するトナーの層が厚い場合や、OHP
シートのように、トナーの溶融度を高めて画像の透明度
を上げる場合に、ベルト定着が有効である。
【0003】例えば、特開平5−150679号公報や
特開2000−172103号公報にこのようなベルト
定着装置が開示されている。
特開2000−172103号公報にこのようなベルト
定着装置が開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】前記公開公報に記載さ
れているように、ベルト定着装置は、支持ローラで支持
された定着部ベルトに対して、ニップを形成する定着部
ローラを圧接させることを基本的な構成とする。トナー
像を加熱する熱源は、支持ローラ又は定着部ローラ内に
設けられる。
れているように、ベルト定着装置は、支持ローラで支持
された定着部ベルトに対して、ニップを形成する定着部
ローラを圧接させることを基本的な構成とする。トナー
像を加熱する熱源は、支持ローラ又は定着部ローラ内に
設けられる。
【0005】こよのうな構成では、定着部ローラにより
一方に凸形状のニップ部が形成されることが必然であ
る。このような一方に凸形状のニップ部を通過する記録
材は変形し、カールを起こすことが多く、ニップ部にお
いて記録材が加熱されるために水分が奪取される結果、
ニップ部の形状は記録材に対してカールを起こす効果が
強い。このために定着後の記録材の搬送に問題が生じた
り、排紙された記録材が不揃いになるという問題があ
り、また、カールを少なくするためにニップ幅を十分に
確保することができず十分な定着性能を得ることが困難
であるという問題もあった。
一方に凸形状のニップ部が形成されることが必然であ
る。このような一方に凸形状のニップ部を通過する記録
材は変形し、カールを起こすことが多く、ニップ部にお
いて記録材が加熱されるために水分が奪取される結果、
ニップ部の形状は記録材に対してカールを起こす効果が
強い。このために定着後の記録材の搬送に問題が生じた
り、排紙された記録材が不揃いになるという問題があ
り、また、カールを少なくするためにニップ幅を十分に
確保することができず十分な定着性能を得ることが困難
であるという問題もあった。
【0006】本発明は、ベルト定着における前記問題を
解決し、カラー画像の定着やOHPシートの定着にも十
分に対応することが可能であり、しかも、記録材のカー
ルを起こさず、又は、定着に必要な幅のニップを十分に
とることができる定着装置を提供することを目的とす
る。
解決し、カラー画像の定着やOHPシートの定着にも十
分に対応することが可能であり、しかも、記録材のカー
ルを起こさず、又は、定着に必要な幅のニップを十分に
とることができる定着装置を提供することを目的とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】前記した本発明の目的
は、下記の発明により達成される。
は、下記の発明により達成される。
【0008】1.定着部ローラ、該定着部ローラとの間
に定着部ニップを形成する定着部ベルト及び前記定着部
ローラ及び前記定着部ベルトの少なくとも一つを加熱す
る熱源を有し、前記定着部ニップに未定着のトナー像を
担持する記録材を通すことにより定着を行う定着装置に
おいて、前記定着部ニップの記録材搬送方向下流側に、
搬送ローラ及び該搬送ローラに圧接する圧接部材からな
るデカーラを設け、前記定着部ローラ及び前記定着部ベ
ルトにより形成される前記定着部ニップの記録材搬送方
向横側から見た形状と、前記搬送ローラ及び前記圧接部
材により形成されるデカーラニップの記録材搬送方向横
側から見た形状とが反対向きの凸形状になるように構成
したことを特徴とする定着装置。
に定着部ニップを形成する定着部ベルト及び前記定着部
ローラ及び前記定着部ベルトの少なくとも一つを加熱す
る熱源を有し、前記定着部ニップに未定着のトナー像を
担持する記録材を通すことにより定着を行う定着装置に
おいて、前記定着部ニップの記録材搬送方向下流側に、
搬送ローラ及び該搬送ローラに圧接する圧接部材からな
るデカーラを設け、前記定着部ローラ及び前記定着部ベ
ルトにより形成される前記定着部ニップの記録材搬送方
向横側から見た形状と、前記搬送ローラ及び前記圧接部
材により形成されるデカーラニップの記録材搬送方向横
側から見た形状とが反対向きの凸形状になるように構成
したことを特徴とする定着装置。
【0009】2.前記定着部ベルトは少なくとも2個の
支持ローラにより支持され、該支持ローラの少なくとも
1個内に前記熱源が設けられたことを特徴とする前記1
に記載の定着装置。
支持ローラにより支持され、該支持ローラの少なくとも
1個内に前記熱源が設けられたことを特徴とする前記1
に記載の定着装置。
【0010】3.前記熱源は、前記定着部ローラ内に設
けられたことを特徴とする前記1又は前記2に記載の定
着装置。
けられたことを特徴とする前記1又は前記2に記載の定
着装置。
【0011】4.前記デカーラは硬度の異なる一対の搬
送ローラからなることを特徴とする前記1〜3のいずれ
か1項に記載の定着装置。
送ローラからなることを特徴とする前記1〜3のいずれ
か1項に記載の定着装置。
【0012】5.前記圧接部材は、前記搬送ローラに圧
接するデカーラ無端ベルトからなることを特徴とする前
記1〜3のいずれか1項に記載の定着装置。
接するデカーラ無端ベルトからなることを特徴とする前
記1〜3のいずれか1項に記載の定着装置。
【0013】6.2本の無端ベルト、該無端ベルトのそ
れぞれ内に設けられたバックアップ部材及び前記無端ベ
ルトの少なくとも一方を加熱する熱源を有し、該バック
アップ部材により前記2本の無端ベルトを互いに圧接さ
せてニップを形成し、該ニップに記録材を通過させて定
着を行う定着装置であって、前記ニップの記録材搬送方
向上流側部がほぼ平面になるように前記バックアップ部
材を形成するとともに、前記ニップの記録材搬送方向下
流側部を記録材のトナー像担持面に接触する前記無端ベ
ルトの側に凸形状の前記ニップを形成したことを特徴と
する定着装置。
れぞれ内に設けられたバックアップ部材及び前記無端ベ
ルトの少なくとも一方を加熱する熱源を有し、該バック
アップ部材により前記2本の無端ベルトを互いに圧接さ
せてニップを形成し、該ニップに記録材を通過させて定
着を行う定着装置であって、前記ニップの記録材搬送方
向上流側部がほぼ平面になるように前記バックアップ部
材を形成するとともに、前記ニップの記録材搬送方向下
流側部を記録材のトナー像担持面に接触する前記無端ベ
ルトの側に凸形状の前記ニップを形成したことを特徴と
する定着装置。
【0014】7.凸形状の前記ニップを形成する前記バ
ックアップ部材を他のバックアップ部材よりも高い硬度
を有する弾性材で構成したことを特徴とする前記6に記
載の定着装置。
ックアップ部材を他のバックアップ部材よりも高い硬度
を有する弾性材で構成したことを特徴とする前記6に記
載の定着装置。
【0015】8.前記無端ベルトを支持搬送するローラ
を有することを特徴とする前記6又は前記7に記載の定
着装置。
を有することを特徴とする前記6又は前記7に記載の定
着装置。
【0016】9.前記ローラの少なくとも一つ内に前記
熱源が設けられたことを特徴とする前記8に記載の定着
装置。
熱源が設けられたことを特徴とする前記8に記載の定着
装置。
【0017】10.前記ニップの記録材搬送方向幅のう
ち、ほぼ平面に形成された部分の幅が凸形状に形成され
た部分の幅よりも大となるように前記ニップが形成され
たことを特徴とする前記6〜9のいずれか1項に記載の
定着装置。
ち、ほぼ平面に形成された部分の幅が凸形状に形成され
た部分の幅よりも大となるように前記ニップが形成され
たことを特徴とする前記6〜9のいずれか1項に記載の
定着装置。
【0018】
【発明の実施の形態】(1)画像形成装置
図1は、本発明の実施の形態に係る定着装置が用いられ
る画像形成装置の一例であるカラー複写機を示す図であ
る。
る画像形成装置の一例であるカラー複写機を示す図であ
る。
【0019】画像形成装置本体GHは、タンデム型カラ
ー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成
部10Y、10M、10C、10K、ベルト状の中間転
写体6、給紙搬送手段及び定着装置100を有する。
ー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成
部10Y、10M、10C、10K、ベルト状の中間転
写体6、給紙搬送手段及び定着装置100を有する。
【0020】イエロー色の画像を形成する画像形成部1
0Yは、像担持体としての感光体1Yの周囲に配置され
た帯電装置2Y、露光装置3Y、現像装置4Y及びクリ
ーニング装置8Yを有する。マゼンタ色の画像を形成す
る画像形成部10Mは、像担持体としての感光体1M、
帯電装置2M、露光装置3M、現像装置4M及びクリー
ニング装置8Mを有する。シアン色の画像を形成する画
像形成部10Cは、像担持体としての感光体1C、帯電
装置2C、露光装置3C、現像装置4C及びクリーニン
グ装置8Cを有する。黒色画像を形成する画像形成部1
0Kは、像担持体としての感光体1K、帯電装置2K、
露光装置3K、現像装置4K及びクリーニング装置8K
を有する。帯電装置2Yと露光装置3Y、帯電装置2M
と露光装置3M、帯電装置2Cと露光装置3C及び帯電
装置2Kと露光装置3Kとは、潜像形成手段を構成す
る。
0Yは、像担持体としての感光体1Yの周囲に配置され
た帯電装置2Y、露光装置3Y、現像装置4Y及びクリ
ーニング装置8Yを有する。マゼンタ色の画像を形成す
る画像形成部10Mは、像担持体としての感光体1M、
帯電装置2M、露光装置3M、現像装置4M及びクリー
ニング装置8Mを有する。シアン色の画像を形成する画
像形成部10Cは、像担持体としての感光体1C、帯電
装置2C、露光装置3C、現像装置4C及びクリーニン
グ装置8Cを有する。黒色画像を形成する画像形成部1
0Kは、像担持体としての感光体1K、帯電装置2K、
露光装置3K、現像装置4K及びクリーニング装置8K
を有する。帯電装置2Yと露光装置3Y、帯電装置2M
と露光装置3M、帯電装置2Cと露光装置3C及び帯電
装置2Kと露光装置3Kとは、潜像形成手段を構成す
る。
【0021】中間転写体6は、無端状のベルトであり、
複数のローラにより張架され、回動可能に支持されてい
る。
複数のローラにより張架され、回動可能に支持されてい
る。
【0022】画像形成部10Y、10M、10C及び1
0Kにより形成された各色の画像は、回動する中間転写
体6上に、転写装置7Y、7M、7C及び7Kにより逐
次転写されて(1次転写)、合成されたカラー画像が形
成される。給紙カセット20内に収容された記録材P
は、給紙装置21により給紙され、給紙ローラ22A、
22B、22C、レジストローラ23等を経て、転写装
置7Aに搬送され、記録材P上にカラー画像が転写され
る(2次転写)。カラー画像が転写された記録材Pは、
定着装置100により定着処理され、排紙ローラ29に
挟持されて機外の排紙トレイ30上に載置される。
0Kにより形成された各色の画像は、回動する中間転写
体6上に、転写装置7Y、7M、7C及び7Kにより逐
次転写されて(1次転写)、合成されたカラー画像が形
成される。給紙カセット20内に収容された記録材P
は、給紙装置21により給紙され、給紙ローラ22A、
22B、22C、レジストローラ23等を経て、転写装
置7Aに搬送され、記録材P上にカラー画像が転写され
る(2次転写)。カラー画像が転写された記録材Pは、
定着装置100により定着処理され、排紙ローラ29に
挟持されて機外の排紙トレイ30上に載置される。
【0023】一方、転写装置7Aにより記録材Pにカラ
ー画像を転写した後、記録材Pを分離した中間転写体6
では、クリーニング装置8Aにより残留トナーが除去さ
れる。
ー画像を転写した後、記録材Pを分離した中間転写体6
では、クリーニング装置8Aにより残留トナーが除去さ
れる。
【0024】5Y、5M、5C、5Kは、現像装置4
Y、4M、4C、4Kにそれぞれ新規トナーを補給する
トナー補給装置である。
Y、4M、4C、4Kにそれぞれ新規トナーを補給する
トナー補給装置である。
【0025】画像形成装置本体GHの上部には、自動原
稿送り装置30と原稿画像走査露光装置31から成る画
像読取装置YSが設置されている。自動原稿送り装置3
0の原稿台上に載置された原稿dは搬送装置により搬送
され、原稿画像走査露光装置31の光学系により原稿の
片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセ
ンサCCDに読み込まれる。
稿送り装置30と原稿画像走査露光装置31から成る画
像読取装置YSが設置されている。自動原稿送り装置3
0の原稿台上に載置された原稿dは搬送装置により搬送
され、原稿画像走査露光装置31の光学系により原稿の
片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセ
ンサCCDに読み込まれる。
【0026】ラインイメージセンサCCDにより光電変
換されたアナログ信号は、画像処理部において、アナロ
グ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処
理等を行った後、画像書き込み部(露光装置)3Y、3
M、3C、3Kに信号を送る。
換されたアナログ信号は、画像処理部において、アナロ
グ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処
理等を行った後、画像書き込み部(露光装置)3Y、3
M、3C、3Kに信号を送る。
【0027】自動原稿送り装置30は自動両面原稿搬送
装置を備えている。この自動原稿送り装置30は原稿載
置台上から給送される多数枚の原稿dの内容を、連続し
て一挙に読み取り、記憶装置に蓄積する事が可能である
から(電子RDH機能)、複写機能により多数枚の原稿
内容を複写する場合、或いはファクシミリ機能により多
数枚の原稿dを送信する場合等に便利に使用される。
装置を備えている。この自動原稿送り装置30は原稿載
置台上から給送される多数枚の原稿dの内容を、連続し
て一挙に読み取り、記憶装置に蓄積する事が可能である
から(電子RDH機能)、複写機能により多数枚の原稿
内容を複写する場合、或いはファクシミリ機能により多
数枚の原稿dを送信する場合等に便利に使用される。
【0028】感光体1Y、1M、1C、1Kとしては負
帯電性の有機感光体が望ましく、有機感光体とは、電子
写真感光体の構成に必須不可欠な電荷発生機能及び電荷
輸送機能の少なくとも一方の機能を有機感光体に持たせ
て構成された電子写真感光体を意味し、公知の電荷発生
物質又は電荷輸送物質から構成された感光体、電荷発生
機能と電荷輸送機能を高分子錯体で構成した感光体等公
知の有機感光体の全てを包含する。代表的な有機感光体
としては、電荷発生層と電荷輸送層を有する機能分離型
有機感光体がある。
帯電性の有機感光体が望ましく、有機感光体とは、電子
写真感光体の構成に必須不可欠な電荷発生機能及び電荷
輸送機能の少なくとも一方の機能を有機感光体に持たせ
て構成された電子写真感光体を意味し、公知の電荷発生
物質又は電荷輸送物質から構成された感光体、電荷発生
機能と電荷輸送機能を高分子錯体で構成した感光体等公
知の有機感光体の全てを包含する。代表的な有機感光体
としては、電荷発生層と電荷輸送層を有する機能分離型
有機感光体がある。
【0029】現像装置4Y、4M、4C、4Kにおいて
用いられるトナーとしては、負帯電性の重合トナーが望
ましい。重合トナーは、トナー用バインダー樹脂の生成
とトナーの粒子形状がバインダー樹脂の原料モノマー又
はプレポリマーの重合及びその後の化学的処理により形
成されて得られるトナーを意味する。より具体的には、
懸濁重合又は乳化重合等の重合反応と必要によりその後
に行われる粒子同士の融着工程を経て得られるトナーを
意味する。造粒重合トナーでは、原料モノマー又はプレ
ポリマーを水系で均一に分散した後に重合させトナーを
製造することから、トナーの粒度分布及び形状の均一な
トナーが得られる。本実施の形態において用いられるト
ナーとしては、また、低融点ワックスを含有するスチレ
ン/アクリルトナーが望ましい。
用いられるトナーとしては、負帯電性の重合トナーが望
ましい。重合トナーは、トナー用バインダー樹脂の生成
とトナーの粒子形状がバインダー樹脂の原料モノマー又
はプレポリマーの重合及びその後の化学的処理により形
成されて得られるトナーを意味する。より具体的には、
懸濁重合又は乳化重合等の重合反応と必要によりその後
に行われる粒子同士の融着工程を経て得られるトナーを
意味する。造粒重合トナーでは、原料モノマー又はプレ
ポリマーを水系で均一に分散した後に重合させトナーを
製造することから、トナーの粒度分布及び形状の均一な
トナーが得られる。本実施の形態において用いられるト
ナーとしては、また、低融点ワックスを含有するスチレ
ン/アクリルトナーが望ましい。
【0030】低融点ワックスはパラフィンワックス、マ
イクロクリスタリンワックス、天然ガス系フィッシャー
トロップシュワックス、石炭系フィッシャートロップシ
ュワックス、又はそれらのワックスを分子蒸留して得ら
れたワックス、メタセロン触媒により合成された低分子
量ポリプロピレン及び低分子量ポリエチレン等から選択
される。 (2)実施の形態1 図2は本発明の実施の形態1に係る定着装置100を示
す。
イクロクリスタリンワックス、天然ガス系フィッシャー
トロップシュワックス、石炭系フィッシャートロップシ
ュワックス、又はそれらのワックスを分子蒸留して得ら
れたワックス、メタセロン触媒により合成された低分子
量ポリプロピレン及び低分子量ポリエチレン等から選択
される。 (2)実施の形態1 図2は本発明の実施の形態1に係る定着装置100を示
す。
【0031】定着部ローラとしての加熱ローラ101は
アルミニウム円筒体からなる基体101a、シリコンゴ
ムからなる耐熱弾性層101b及び離型性材料であるフ
ッ素樹脂を塗布又は貼着した表面層101cからなる。
表面層101cの材料としてはPFA〔テトラフルオル
エチレンとパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)と
の共重合体〕が望ましい。加熱ローラ101内には熱源
としてのハロゲンランプ102が設けられる。
アルミニウム円筒体からなる基体101a、シリコンゴ
ムからなる耐熱弾性層101b及び離型性材料であるフ
ッ素樹脂を塗布又は貼着した表面層101cからなる。
表面層101cの材料としてはPFA〔テトラフルオル
エチレンとパーフルオロ(アルキルビニルエーテル)と
の共重合体〕が望ましい。加熱ローラ101内には熱源
としてのハロゲンランプ102が設けられる。
【0032】103は加熱ローラ101に圧接する定着
部ベルトとしての無端ベルトであり、ポリイミドフィル
ム等の耐熱性樹脂フィルム又は炭素鋼、ステンレス鋼、
ニッケル等の金属フィルムからなる基体にPFA等のフ
ッ素樹脂層を塗布又は貼着したものが用いられる。ま
た、耐熱性樹脂フィルム又は金属の基体にシリコンゴム
層を設けたベルト又は前記基体上にシリコンゴム層及び
該シリコンゴム層上にフッ素樹脂層を塗布又は貼着して
無端ベルト103を構成することもできる。無端ベルト
103は3個の支持ローラ104、105、106に張
架される。なお、支持ローラ104内に熱源を設ける構
成としてもよい。107はシリコンゴム等の耐熱性弾性
体からなるバックアップ部材であり、無端ベルト103
を加熱ローラ101に押圧して定着部ニップN1におけ
る記録材Pの搬送を安定させる。バックアップ部材10
7及び支持ローラ106の押圧により、定着部ニップN
1が安定して形成され、且つ、定着部ニップN1の記録
材搬送方向幅を所望の長さに形成することが可能にな
る。108は樹脂又は金属からなる搬送ローラとしての
ハードローラ、109は芯金にゴム等の弾性層を設けた
搬送ローラとしてのソフトローラである。ハードローラ
108及びソフトローラ109は記録材のカールを矯正
するデカーラを構成する。なお、デカーラの位置では記
録材Pがかなりの高温である場合が多いので、これらに
使用される弾性体にはシリコンゴム等の耐熱弾性材料が
望ましい、特に、デカーラにおいて、記録材Pがトナー
のガラス転移点以上である場合には、ハードローラ10
8及びソフトローラ109にフッ素樹脂層からなる表面
層を設けることが望ましい。ハードローラ108は、前
記のように金属又は樹脂等の剛体の他に、ゴム等の弾性
層を有するものでもよい。この場合に、ハードローラ1
08の弾性層はソフトローラ109の弾性層よりも高い
硬度を有するか又はソフトローラ109の弾性層よりも
薄く形成される。110はクリーニングローラ、110
Aはオイル塗布ローラ、111は加熱ローラ101の表
面温度を検知する温度センサであり、接触又は非接触の
状態で使用される。
部ベルトとしての無端ベルトであり、ポリイミドフィル
ム等の耐熱性樹脂フィルム又は炭素鋼、ステンレス鋼、
ニッケル等の金属フィルムからなる基体にPFA等のフ
ッ素樹脂層を塗布又は貼着したものが用いられる。ま
た、耐熱性樹脂フィルム又は金属の基体にシリコンゴム
層を設けたベルト又は前記基体上にシリコンゴム層及び
該シリコンゴム層上にフッ素樹脂層を塗布又は貼着して
無端ベルト103を構成することもできる。無端ベルト
103は3個の支持ローラ104、105、106に張
架される。なお、支持ローラ104内に熱源を設ける構
成としてもよい。107はシリコンゴム等の耐熱性弾性
体からなるバックアップ部材であり、無端ベルト103
を加熱ローラ101に押圧して定着部ニップN1におけ
る記録材Pの搬送を安定させる。バックアップ部材10
7及び支持ローラ106の押圧により、定着部ニップN
1が安定して形成され、且つ、定着部ニップN1の記録
材搬送方向幅を所望の長さに形成することが可能にな
る。108は樹脂又は金属からなる搬送ローラとしての
ハードローラ、109は芯金にゴム等の弾性層を設けた
搬送ローラとしてのソフトローラである。ハードローラ
108及びソフトローラ109は記録材のカールを矯正
するデカーラを構成する。なお、デカーラの位置では記
録材Pがかなりの高温である場合が多いので、これらに
使用される弾性体にはシリコンゴム等の耐熱弾性材料が
望ましい、特に、デカーラにおいて、記録材Pがトナー
のガラス転移点以上である場合には、ハードローラ10
8及びソフトローラ109にフッ素樹脂層からなる表面
層を設けることが望ましい。ハードローラ108は、前
記のように金属又は樹脂等の剛体の他に、ゴム等の弾性
層を有するものでもよい。この場合に、ハードローラ1
08の弾性層はソフトローラ109の弾性層よりも高い
硬度を有するか又はソフトローラ109の弾性層よりも
薄く形成される。110はクリーニングローラ、110
Aはオイル塗布ローラ、111は加熱ローラ101の表
面温度を検知する温度センサであり、接触又は非接触の
状態で使用される。
【0033】前記構成において、加熱ローラ101の表
面層101cがPFAからなり、オフセット防止剤とし
てのワックス10質量%以上含有するトナーを用いる場
合には、オイル塗布を行わなくとも良い。
面層101cがPFAからなり、オフセット防止剤とし
てのワックス10質量%以上含有するトナーを用いる場
合には、オイル塗布を行わなくとも良い。
【0034】加熱ローラ101と無端ベルト103によ
り形成される定着部ニップN1は、図示のように加熱ロ
ーラ101により規制されて下方に凸形状であり、ハー
ドローラ108とソフトローラ109とにより形成され
るデカーラニップN2は、ハードローラ108により規
制されて上方に凸形状である。
り形成される定着部ニップN1は、図示のように加熱ロ
ーラ101により規制されて下方に凸形状であり、ハー
ドローラ108とソフトローラ109とにより形成され
るデカーラニップN2は、ハードローラ108により規
制されて上方に凸形状である。
【0035】上面に未定着のトナー像Tを担持する記録
材Pは定着部ニップN1において、加熱ローラ101に
より加熱されてトナー像が定着される。記録材Pは定着
部ニップN1において図における下方に凸となる曲げ力
を受けるが、ハードローラ108とソフトローラ109
とによりデカーラニップN2において定着部ニップN1
におけると反対方向の曲げ力を受ける。その結果、ハー
ドローラ108とソフトローラ109を通過した記録材
Pはカールの少ない状態で排紙される。 (3)実施の形態2 図3は本発明の実施の形態2に係る定着装置200を示
し図1における定着装置100に代えて用いられる。図
3において、定着部ベルトとしての加熱無端ベルト20
1はポリイミドフィルム等の耐熱性樹脂フィルム、炭素
鋼、ステンレス鋼、ニッケル等の金属フィルム基体にフ
ッ素樹脂等の離型層を塗布又は貼着したものが用いられ
る。また、耐熱性樹脂フィルム又は金属の基体にシリコ
ンゴム層等の弾性層を設け、該弾性層の上にフッ素樹脂
等の離型層を設けたベルトを使用することもできる。加
熱無端ベルト201の離型層にはPFAが望ましい。加
熱無端ベルト201は金属からなる支持ローラ202、
203に張架される。支持ローラ202内には、熱源と
してのハロゲンランプ204が設けられ、加熱無端ベル
ト201は支持ローラ202を介してハロゲンランプ2
04により加熱される。定着部ローラとしての加圧ロー
ラ205は芯金205a及びシリコンゴム等の耐熱弾性
層205b及びPFA等のフッ素樹脂からなる離型層2
05cからなり、加熱無端ベルト201に圧接する。な
お、加圧ローラ205内に熱源を設けてもよい。
材Pは定着部ニップN1において、加熱ローラ101に
より加熱されてトナー像が定着される。記録材Pは定着
部ニップN1において図における下方に凸となる曲げ力
を受けるが、ハードローラ108とソフトローラ109
とによりデカーラニップN2において定着部ニップN1
におけると反対方向の曲げ力を受ける。その結果、ハー
ドローラ108とソフトローラ109を通過した記録材
Pはカールの少ない状態で排紙される。 (3)実施の形態2 図3は本発明の実施の形態2に係る定着装置200を示
し図1における定着装置100に代えて用いられる。図
3において、定着部ベルトとしての加熱無端ベルト20
1はポリイミドフィルム等の耐熱性樹脂フィルム、炭素
鋼、ステンレス鋼、ニッケル等の金属フィルム基体にフ
ッ素樹脂等の離型層を塗布又は貼着したものが用いられ
る。また、耐熱性樹脂フィルム又は金属の基体にシリコ
ンゴム層等の弾性層を設け、該弾性層の上にフッ素樹脂
等の離型層を設けたベルトを使用することもできる。加
熱無端ベルト201の離型層にはPFAが望ましい。加
熱無端ベルト201は金属からなる支持ローラ202、
203に張架される。支持ローラ202内には、熱源と
してのハロゲンランプ204が設けられ、加熱無端ベル
ト201は支持ローラ202を介してハロゲンランプ2
04により加熱される。定着部ローラとしての加圧ロー
ラ205は芯金205a及びシリコンゴム等の耐熱弾性
層205b及びPFA等のフッ素樹脂からなる離型層2
05cからなり、加熱無端ベルト201に圧接する。な
お、加圧ローラ205内に熱源を設けてもよい。
【0036】206は樹脂又は金属からなる搬送ローラ
としてのハードローラ、207は芯金にゴム等の弾性層
を設けた搬送ローラとしてのソフトローラである。ハー
ドローラ206及びソフトローラ207は記録材Pのカ
ールを矯正するデカーラを構成する。なお、デカーラの
位置では記録材Pがかなりの高温である場合が多いの
で、これらに使用される弾性体にはシリコンゴム等の耐
熱弾性材料が望ましい。特に、デカーラにおいて、記録
材Pがトナーのガラス転移点以上である場合には、ハー
ドローラ206及びソフトローラ207にフッ素樹脂層
からなる表面層を設けることが望ましい。
としてのハードローラ、207は芯金にゴム等の弾性層
を設けた搬送ローラとしてのソフトローラである。ハー
ドローラ206及びソフトローラ207は記録材Pのカ
ールを矯正するデカーラを構成する。なお、デカーラの
位置では記録材Pがかなりの高温である場合が多いの
で、これらに使用される弾性体にはシリコンゴム等の耐
熱弾性材料が望ましい。特に、デカーラにおいて、記録
材Pがトナーのガラス転移点以上である場合には、ハー
ドローラ206及びソフトローラ207にフッ素樹脂層
からなる表面層を設けることが望ましい。
【0037】ハードローラ206は、前記のように金属
又は樹脂等の剛体の他に、ゴム等の弾性層を有するもの
でもよい。この場合に、ハードローラ206の弾性層は
ソフトローラ207の弾性層よりも高い硬度を有するか
又はソフトローラ207の弾性層よりも薄く形成され
る。208はクリーニングローラ、208Aはオイル塗
布ローラ、209は加熱無端ベルト201の表面温度を
検知する温度センサであり、接触又は非接触の状態で使
用される。
又は樹脂等の剛体の他に、ゴム等の弾性層を有するもの
でもよい。この場合に、ハードローラ206の弾性層は
ソフトローラ207の弾性層よりも高い硬度を有するか
又はソフトローラ207の弾性層よりも薄く形成され
る。208はクリーニングローラ、208Aはオイル塗
布ローラ、209は加熱無端ベルト201の表面温度を
検知する温度センサであり、接触又は非接触の状態で使
用される。
【0038】加熱無端ベルト201と加圧ローラ205
により形成される定着部ニップN1は、図示のように加
圧ローラ205により規制されて上方に凸形状であり、
ハードローラ206とソフトローラ207とにより形成
されるデカーラニップN2は、ハードローラ206によ
り規制されて下方に凸形状である。
により形成される定着部ニップN1は、図示のように加
圧ローラ205により規制されて上方に凸形状であり、
ハードローラ206とソフトローラ207とにより形成
されるデカーラニップN2は、ハードローラ206によ
り規制されて下方に凸形状である。
【0039】上面に未定着のトナー像Tを有する記録材
Pは定着部ニップN1において、加熱無端ベルト201
により加熱されてトナー像が定着される。記録材Pは定
着部ニップN1において図における上方に凸となる曲げ
力を受けるが、ハードローラ206とソフトローラ20
7とによりデカーラニップN2において定着部ニップN
1におけると反対方向の曲げ力を受ける。その結果、ハ
ードローラ206とソフトローラ207を通過した記録
材Pはカールのない状態で排紙される。
Pは定着部ニップN1において、加熱無端ベルト201
により加熱されてトナー像が定着される。記録材Pは定
着部ニップN1において図における上方に凸となる曲げ
力を受けるが、ハードローラ206とソフトローラ20
7とによりデカーラニップN2において定着部ニップN
1におけると反対方向の曲げ力を受ける。その結果、ハ
ードローラ206とソフトローラ207を通過した記録
材Pはカールのない状態で排紙される。
【0040】図4はデカーラの例を示す。図4(a)の
デカーラは図2、3に示したように、ハードローラHR
とソフトローラSRからなる。前記したようにハードロ
ーラHRを金属、樹脂等の剛体で構成し、ソフトローラ
SRを弾性層を有するローラで構成するか、又は、両者
を弾性層を有するローラで構成し、ハードローラHRの
弾性層をソフトローラSRの弾性層よりも硬い材料で構
成することができる。ハードローラHRとソフトローラ
SR間のデカーラニップN2によりカールを矯正する。
図4(b)は、大径ローラLGR、小径ローラSLR及
びデカーラベルトとしてのベルトBLTによりデカーラ
を構成した例を示す。大径ローラLGRとベルトBLT
間のデカーラニップN2によりカールが矯正される。 (4)実施の形態3 図5は本発明の実施の形態3に係る定着装置を示し、図
5の定着装置300は図1における定着装置100に代
えて用いられる。
デカーラは図2、3に示したように、ハードローラHR
とソフトローラSRからなる。前記したようにハードロ
ーラHRを金属、樹脂等の剛体で構成し、ソフトローラ
SRを弾性層を有するローラで構成するか、又は、両者
を弾性層を有するローラで構成し、ハードローラHRの
弾性層をソフトローラSRの弾性層よりも硬い材料で構
成することができる。ハードローラHRとソフトローラ
SR間のデカーラニップN2によりカールを矯正する。
図4(b)は、大径ローラLGR、小径ローラSLR及
びデカーラベルトとしてのベルトBLTによりデカーラ
を構成した例を示す。大径ローラLGRとベルトBLT
間のデカーラニップN2によりカールが矯正される。 (4)実施の形態3 図5は本発明の実施の形態3に係る定着装置を示し、図
5の定着装置300は図1における定着装置100に代
えて用いられる。
【0041】301、306は無端ベルトとしての加熱
無端ベルトであり、ポリイミドフィルム等の耐熱性樹脂
フィルム、炭素鋼、ステンレス鋼、ニッケル等の金属フ
ィルムにフッ素樹脂層を塗布又は貼着した構成である。
また、耐熱性樹脂フィルム又は金属の基体にシリコンゴ
ム層及び該シリコンゴム層上にフッ素樹脂からなる表面
層を設けた構成とすることもできる。フッ素樹脂として
はPFAが望ましい。302、307は金属からなる支
持ローラであり、支持ローラ302、307内にはそれ
ぞれ、熱源としてのハロゲンランプ303、308が設
けられる。図示の例では、加熱無端ベルト301、30
6がそれぞれハロゲンランプ303、308により加熱
されて記録材Pを加熱するが、記録材Pのトナー担持面
に接触する加熱無端ベルト301を支持する支持ローラ
302内にのみハロゲンランプ303を設ける構成とす
ることもできる。
無端ベルトであり、ポリイミドフィルム等の耐熱性樹脂
フィルム、炭素鋼、ステンレス鋼、ニッケル等の金属フ
ィルムにフッ素樹脂層を塗布又は貼着した構成である。
また、耐熱性樹脂フィルム又は金属の基体にシリコンゴ
ム層及び該シリコンゴム層上にフッ素樹脂からなる表面
層を設けた構成とすることもできる。フッ素樹脂として
はPFAが望ましい。302、307は金属からなる支
持ローラであり、支持ローラ302、307内にはそれ
ぞれ、熱源としてのハロゲンランプ303、308が設
けられる。図示の例では、加熱無端ベルト301、30
6がそれぞれハロゲンランプ303、308により加熱
されて記録材Pを加熱するが、記録材Pのトナー担持面
に接触する加熱無端ベルト301を支持する支持ローラ
302内にのみハロゲンランプ303を設ける構成とす
ることもできる。
【0042】304、309はシリコンゴム等の耐熱弾
性体からなるバックアップ部材であり、それぞれ加熱無
端ベルト301、306を支持し、ニップNを形成す
る。305はバックアップ部材304を支持する断面が
コ字状の支持部材であり、311はバックアップ部材3
09を支持する断面がコ字状の支持部材である。支持部
材305、311は耐熱性であり、且つ、加熱無端ベル
ト301、306に対して滑り性がよいことが望まし
い。
性体からなるバックアップ部材であり、それぞれ加熱無
端ベルト301、306を支持し、ニップNを形成す
る。305はバックアップ部材304を支持する断面が
コ字状の支持部材であり、311はバックアップ部材3
09を支持する断面がコ字状の支持部材である。支持部
材305、311は耐熱性であり、且つ、加熱無端ベル
ト301、306に対して滑り性がよいことが望まし
い。
【0043】310はバックアップ部材309とともに
ニップNを形成するバックアップ部材である。バックア
ップ部材304とバックアップ部材309とはほぼ等し
い硬度を有し、バックアップ部材310はバックアップ
部材309よりも高い硬度を有する。例えば、バックア
ップ部材304、309のゴム硬度をJIS A1〜3
0°とし、バックアップ部材310の硬度をこれよりも
高い値とすることにより、適正なカール矯正を行うこと
ができる。この構成により、図示のように、ニップNは
記録材Pの記録材搬送方向上流側ではほぼ直線、即ち、
平面であり、排紙側で上方、即ち、記録材Pの像担持面
側に凸状に屈曲した形状となる。
ニップNを形成するバックアップ部材である。バックア
ップ部材304とバックアップ部材309とはほぼ等し
い硬度を有し、バックアップ部材310はバックアップ
部材309よりも高い硬度を有する。例えば、バックア
ップ部材304、309のゴム硬度をJIS A1〜3
0°とし、バックアップ部材310の硬度をこれよりも
高い値とすることにより、適正なカール矯正を行うこと
ができる。この構成により、図示のように、ニップNは
記録材Pの記録材搬送方向上流側ではほぼ直線、即ち、
平面であり、排紙側で上方、即ち、記録材Pの像担持面
側に凸状に屈曲した形状となる。
【0044】支持ローラ302が駆動源に接続されてお
り、支持ローラ302の駆動力により加熱無端ベルト3
01、306が矢印で示すように循環移動し、ニップN
に進入した記録材Pを搬送し、ニップNにおいて定着が
行われる。バックアップ部材304、309の形状によ
りニップNを所望の長さとすることができるので、最適
の定着性能を得ることができる。なお、ニップNにおけ
る直線状部分を凸形状分部よりの記録材搬送方向の幅で
大とすることが望ましい。
り、支持ローラ302の駆動力により加熱無端ベルト3
01、306が矢印で示すように循環移動し、ニップN
に進入した記録材Pを搬送し、ニップNにおいて定着が
行われる。バックアップ部材304、309の形状によ
りニップNを所望の長さとすることができるので、最適
の定着性能を得ることができる。なお、ニップNにおけ
る直線状部分を凸形状分部よりの記録材搬送方向の幅で
大とすることが望ましい。
【0045】定着後の記録材のカールの少なくするに
は、ニップNは全体に亘って平面状、即ち、断面が直線
状であることが望ましいが、直線状にした場合にトナー
を担持する記録材の面の剥離が困難になる。本実施の形
態においては、他よりも硬いバックアップ部材310を
設けることにより、排紙側のニップ形状をトナー担持面
側に凸形状としているので、前記カールを効果的に矯正
するとともに、トナーを担持する記録材の面の剥離を良
好にすることができる。
は、ニップNは全体に亘って平面状、即ち、断面が直線
状であることが望ましいが、直線状にした場合にトナー
を担持する記録材の面の剥離が困難になる。本実施の形
態においては、他よりも硬いバックアップ部材310を
設けることにより、排紙側のニップ形状をトナー担持面
側に凸形状としているので、前記カールを効果的に矯正
するとともに、トナーを担持する記録材の面の剥離を良
好にすることができる。
【0046】なお、コ字状の支持部材305、311及
びバックアップ部材304、309、310に対する加
熱無端ベルト301、306の滑り性をよくするため
に、間に、厚さ数十μmのフッ素樹脂シートを介在させ
る構成とすることもできる。更に、バックアップ部材3
04、309、310には前記のようにシリコンゴムが
望ましいが、これらのバックアップ部材が吸収する熱を
少なくするために、発泡シリコンゴムを用いてもよい。
びバックアップ部材304、309、310に対する加
熱無端ベルト301、306の滑り性をよくするため
に、間に、厚さ数十μmのフッ素樹脂シートを介在させ
る構成とすることもできる。更に、バックアップ部材3
04、309、310には前記のようにシリコンゴムが
望ましいが、これらのバックアップ部材が吸収する熱を
少なくするために、発泡シリコンゴムを用いてもよい。
【0047】更に、前記の例では熱源としてハロゲンラ
ンプを用いているが、抵抗発熱体、誘導発熱体等周知の
任意の発熱体を用いることができ、熱源の配置位置も、
定着部ローラ内の他に定着部ベルトの内側又は外側等で
あり定着部ベルトに沿った位置に設けることが可能であ
る。
ンプを用いているが、抵抗発熱体、誘導発熱体等周知の
任意の発熱体を用いることができ、熱源の配置位置も、
定着部ローラ内の他に定着部ベルトの内側又は外側等で
あり定着部ベルトに沿った位置に設けることが可能であ
る。
【0048】
【発明の効果】ローラとベルトとを組み合わせた定着装
置においては、ベルトがローラの周面に沿って走行する
過程で定着が行われるために、ベルトとローラ間のニッ
プを通過する記録材に曲げ力が作用して記録材がカール
するが、請求項1〜5のいずれかの発明により、このよ
うなカールが矯正され、後処理や排紙された記録材の取
り扱いにおける搬送不良や排紙される用紙の整合不良が
防止される。
置においては、ベルトがローラの周面に沿って走行する
過程で定着が行われるために、ベルトとローラ間のニッ
プを通過する記録材に曲げ力が作用して記録材がカール
するが、請求項1〜5のいずれかの発明により、このよ
うなカールが矯正され、後処理や排紙された記録材の取
り扱いにおける搬送不良や排紙される用紙の整合不良が
防止される。
【0049】請求項6〜10のいずれかの発明により、
バックアップ部材により定着用のニップを形成している
ので、ニップを所望の断面形状にすることが可能にな
り、所望の定着性能と記録材のカールを少なくすること
ができる。また、ニップの排紙側端部を記録材のトナー
像担持面に凸形状とすることにより、トナー像担持面側
の記録材の剥離性を良好にするとともに、記録材のカー
ルを効果的に抑制することができる。
バックアップ部材により定着用のニップを形成している
ので、ニップを所望の断面形状にすることが可能にな
り、所望の定着性能と記録材のカールを少なくすること
ができる。また、ニップの排紙側端部を記録材のトナー
像担持面に凸形状とすることにより、トナー像担持面側
の記録材の剥離性を良好にするとともに、記録材のカー
ルを効果的に抑制することができる。
【図1】本発明の実施の形態に係る定着装置が用いられ
る画像形成装置を示す図である。
る画像形成装置を示す図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係る定着装置を示す図
である。
である。
【図3】本発明の実施の形態2に係る定着装置を示す図
である。
である。
【図4】デカーラの例を示す図である。
【図5】本発明の実施の形態3に係る定着装置を示す図
である。
である。
100、200、300 定着装置
101 加熱ローラ
102、204、303、308 ハロゲンランプ
103 無端ベルト
104、105、106、302、307 支持ローラ
107、304、309、310 バックアップ部材
108、206 ハードローラ
109、207 ソフトローラ
201、301、306 加熱無端ベルト
202、203 支持ローラ
205 加圧ローラ
N ニップ
N1 定着部ニップ
N2 デカーラニップ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
Fターム(参考) 2H033 AA15 BA10 BA11 BA12 BA58
BB06 BB15 BB29 BB30 BB33
BB39
Claims (10)
- 【請求項1】 定着部ローラ、該定着部ローラとの間に
定着部ニップを形成する定着部ベルト及び前記定着部ロ
ーラ及び前記定着部ベルトの少なくとも一つを加熱する
熱源を有し、前記定着部ニップに未定着のトナー像を担
持する記録材を通すことにより定着を行う定着装置にお
いて、 前記定着部ニップの記録材搬送方向下流側に、搬送ロー
ラ及び該搬送ローラに圧接する圧接部材からなるデカー
ラを設け、前記定着部ローラ及び前記定着部ベルトによ
り形成される前記定着部ニップの記録材搬送方向横側か
ら見た形状と、前記搬送ローラ及び前記圧接部材により
形成されるデカーラニップの記録材搬送方向横側から見
た形状とが反対向きの凸形状になるように構成したこと
を特徴とする定着装置。 - 【請求項2】 前記定着部ベルトは少なくとも2個の支
持ローラにより支持され、該支持ローラの少なくとも1
個内に前記熱源が設けられたことを特徴とする請求項1
に記載の定着装置。 - 【請求項3】 前記熱源は、前記定着部ローラ内に設け
られたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の
定着装置。 - 【請求項4】 前記デカーラは硬度の異なる一対の搬送
ローラからなることを特徴とする請求項1〜3のいずれ
か1項に記載の定着装置。 - 【請求項5】 前記圧接部材は、前記搬送ローラに圧接
するデカーラ無端ベルトからなることを特徴とする請求
項1〜3のいずれか1項に記載の定着装置。 - 【請求項6】 2本の無端ベルト、該無端ベルトのそれ
ぞれ内に設けられたバックアップ部材及び前記無端ベル
トの少なくとも一方を加熱する熱源を有し、該バックア
ップ部材により前記2本の無端ベルトを互いに圧接させ
てニップを形成し、該ニップに記録材を通過させて定着
を行う定着装置であって、 前記ニップの記録材搬送方向上流側部がほぼ平面になる
ように前記バックアップ部材を形成するとともに、前記
ニップの記録材搬送方向下流側部を記録材のトナー像担
持面に接触する前記無端ベルトの側に凸形状の前記ニッ
プを形成したことを特徴とする定着装置。 - 【請求項7】 凸形状の前記ニップを形成する前記バッ
クアップ部材を他のバックアップ部材よりも高い硬度を
有する弾性材で構成したことを特徴とする請求項6に記
載の定着装置。 - 【請求項8】 前記無端ベルトを支持搬送するローラを
有することを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の
定着装置。 - 【請求項9】 前記ローラの少なくとも一つ内に前記熱
源が設けられたことを特徴とする請求項8に記載の定着
装置。 - 【請求項10】 前記ニップの記録材搬送方向幅のう
ち、ほぼ平面に形成された部分の幅が凸形状に形成され
た部分の幅よりも大となるように前記ニップが形成され
たことを特徴とする請求項6〜9のいずれか1項に記載
の定着装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002102314A JP2003295657A (ja) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | 定着装置 |
US10/401,398 US6865366B2 (en) | 2002-04-04 | 2003-03-28 | Fixing apparatus equipped with sheet flattener |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002102314A JP2003295657A (ja) | 2002-04-04 | 2002-04-04 | 定着装置 |
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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Country | Link |
---|---|
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- 2002-04-04 JP JP2002102314A patent/JP2003295657A/ja active Pending
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- 2003-03-28 US US10/401,398 patent/US6865366B2/en not_active Expired - Fee Related
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