JP2003295666A - 定着装置 - Google Patents

定着装置

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JP2003295666A
JP2003295666A JP2002102729A JP2002102729A JP2003295666A JP 2003295666 A JP2003295666 A JP 2003295666A JP 2002102729 A JP2002102729 A JP 2002102729A JP 2002102729 A JP2002102729 A JP 2002102729A JP 2003295666 A JP2003295666 A JP 2003295666A
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JP
Japan
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toner
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black
ocr
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JP2002102729A
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Masayoshi Kachi
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Canon Inc
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Canon Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 オイル塗布ローラ寿命の安定化を図り,長期
にわたって画像不良のない安価な定着装置を提供するこ
と。 【解決手段】 加圧ローラに当接させたオイル塗布ロー
ラを加圧ローラから着脱可能とする構成。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は用紙上に形成された
トナー画像を該用紙上に加熱および/または加圧により
定着する定着装置および該定着装置を適用した複写機,
レーザービームプリンタ等の画像形成装置に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】近年,カラー複写機市場の拡大にともな
い,フルカラー複写機のさらなる小型化,コストダウン
が求められるようになってきた。こういった要望に応え
るために,定着装置の構成部材の一つであるクリーニン
グウェブを定着装置の構成から外した定着装置が考案さ
れてきた。
【0003】クリーニングウェブの役割は,オフセット
したトナーを定着ローラから除去するのみでなく,ウェ
ブペーパーに含浸させたオイルによってオフセットを軽
減し,定着ローラに当接している分離爪によって定着ロ
ーラの表層が削れることを防止する役割も担っていた。
よって,クリーニングウェブを外した定着装置において
は,オフセット性の悪化,分離爪が定着ローラの表層を
削ることによる定着ローラの短命化が問題になってき
た。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この問題を解決するた
めに,クリーニングウェブの代替手段として,オイル塗
布ローラ(以下OCR)を加圧ローラに当接させる手段
が考案されている。OCRを加圧ローラに当接させるこ
とによって,加圧ローラに塗布されたオイルがニップ部
で定着ローラに塗布され,定着ローラの表層の爪削れ,
トナーのオフセット軽減に効果が見られた。しかし,白
黒コピーを連続して行ったとき,加圧ローラに付着した
トナーや紙粉がOCRに付着し,付着量が多くなるとO
CRの付着物が加圧ローラに逆流し,転写材の裏側に汚
れが付着してしまう,いわゆる裏汚れという問題が発生
した。
【0005】これは,白黒トナーにはランニングコスト
を重視するため粉砕系トナーが,カラートナーには画質
を重視るため重合系トナーが使用されており,粉砕系ト
ナーは重合系トナーに比べて固いために溶融しにくく,
オフセット性が悪くなってしまうため,オフセットした
粉砕トナーが加圧ローラを経てOCRに付着することが
原因であった。
【0006】裏汚れが発生するとOCRを交換しなくて
はらないため,白黒コピー枚数が増加するとOCRの寿
命が短くなり,ランニングコストが高くなってしまっ
た。
【0007】そこで本発明では,OCRを加圧ローラに
対して着脱可能にして白黒コピー時にはOCRを加圧ロ
ーラから離間することにより,OCRへのトナーの付着
を防止して,画像不良等の弊害を解決し,OCR寿命の
安定化を図り,長期にわたって画像不良のない安価な定
着装置を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とした画像形成装置である。
【0009】(1) 像担持体上のトナー画像を転写材
上に転写する画像形成手段と,該画像形成手段により前
記転写材上に形成されたトナー画像を定着させる定着装
置とを備え,前記定着装置は,発熱部材と,前記発熱部
材に対向して配置された加圧部材とを有した画像形成装
置において,該トナーは少なくとも粘弾性特性の異なる
トナーであり,前記画像形成装置は少なくともフルカラ
ーコピー時と白黒コピー時に異なる通紙速度をもち,前
記定着装置は該加圧部材に対してオイル塗布手段を有
し,該オイル塗布手段が該加圧部材から着脱可能である
ことを特徴とする定着装置。
【0010】(2) 該オイル塗布手段は,オイルを内
包するローラであることを特徴とする(1)に記載の定
着装置。
【0011】(3) 該オイル塗布手段は白黒コピー時
に該加圧部材から離間することを特徴とする(1)ない
し(2)に記載の定着装置。
【0012】(4) 該現像剤は重合トナーと粉砕トナ
ーの組み合わせであることを特徴とする(1)から
(3)いずれかに記載の定着装置。
【0013】
【発明の実施の形態】(実施例1)以下に,本発明に係
る第1の実施形態について説明する。
【0014】図1に,本発明に係る画像形成装置の概略
を図示する。
【0015】図1において,11は,静電潜像担持体と
しての電子写真感光体ドラムであり,OPC,アモルフ
ァスSi等の感光材料層をアルミニウムやニッケルなど
のシリンダ上の基板上に形成したものであり,図中矢印
A方向に所定のプロセススピードで回転駆動される。以
降,本実施形態において像担持体11を感光体11と称
する。感光体11は,1次帯電器21で一様帯電された
後,画像信号に対応した画像露光31がなされる。画像
露光31は,LEDにより実行される。該LEDにより
発せられた画像露光は結像レンズを経た後,感光体11
に照射され,その露光部の表面電位を画像信号レベルに
応じて減衰させることにより,静電潜像を形成する。な
お,本実施形態の露光装置としては,LEDのみでなく
半導体レーザ素子等も使用可能である。
【0016】以上のようにして形成された潜像は,現像
器40により現像される。ここで,現像器40は,ブラ
ック現像器41,シアン現像器42,イエロー現像器4
3,マゼンタ現像器44の4色の現像器からなり,感光
体11に対して着脱可能に配置されている。トナーは,
ブラックが粉砕トナー,シアン,イエロー,マゼンタが
重合トナーである。現像の順序は,最初にブラック現像
器41が感光体と接して現像を行い,感光体11上にト
ナー像が形成される。その間,他の現像器は感光体11
から離間している。現像器40においては,交流電圧と
直流電圧を重畳したバイアス電圧を印可することによ
り,感光体11に形成された静電潜像を反転現像する。
次いで,不図示の帯電器によってトナー像に対してDC
電圧にAC電圧を重畳した電圧が印可されることによ
り,トナーのトリボが最適化される。そして,該トナー
像は図中矢印B方向に回転する転写ドラム51に静電的
に付着した該転写材61に転写される。
【0017】一方,感光体11は,クリーニング器81
によって残留トナーを除去された後,次色の現像過程に
移り,シアン,イエロー,マゼンタの順で現像が行われ
る。
【0018】なお,ブラックから現像を最初に行うの
は,定着装置におけるオフセット防止対策のためであ
る。つまり,転写材61上に形成される現像材の順序
が,紙側からブラック,シアン,イエロー,マゼンタの
順になり,重合トナーが粉砕トナーよりも上になるよう
にすれば,定着処理中に溶融した粉砕トナーと重合トナ
ーが結合することで,フルカラー画像のときに粉砕トナ
ーのオフセットを防止することが可能になるためであ
る。
【0019】全てのトナーが転写された該転写材61は
分離帯電器52による帯電,および転写ドラム51の曲
率により,転写ドラム51から剥離される。そして,定
着器70に搬送されて定着された後,機外へ排出され
る。
【0020】次に,定着装置の構成についての説明を行
う。
【0021】図2に,該定着装置の概要を図示する。
【0022】図2において,71は中空の定着ローラ,
72は該定着ローラ71に対向して配置された中実の加
圧ローラであり,図中矢印の方向に所定のプロセススピ
ードで回転可能である。該定着ローラ71は該定着ロー
ラ71を加熱するハロゲンヒーター78を備えている。
該定着ローラ71と,該加圧ローラ72に圧力をかける
ことによって一定のニップを形成する。73は該転写ド
ラムから記録材を定着装置に搬送する入り口ガイド,7
4は温度計測のための表層がポリイミドの接触式サーミ
スタ,75は定着ローラの温度が異常値を示したときに
電源を強制的に切る表層がポリイミドの接触式サーモス
イッチ,76はニップを通過した後で該転写材61を該
定着ローラ71から分離する分離爪である。77は該加
圧ローラ72にオイルを塗布するオイル塗布ローラ(以
下OCR)であり,該加圧ローラ72に対して従動で回
転可能であり,さらに着脱可能な構成となっている。該
OCR77は直径18mmであり,アルミ芯金とスポン
ジと,表層から構成されており,スポンジに粘度300
cStのジメチルシリコーンオイルを50g含浸させ,
表層に厚さ50μmのPTFE多孔質層を用いている。
【0023】定着装置は,電源投入とともに該ハロゲン
ヒーター78が点灯し,該定着ローラ71を加熱する。
そして,該定着ローラ71が所定の温度調節温度に達す
るとスタンバイ状態となり,コピーが可能となる。な
お,本実施例では,温度調節温度を180℃とした。
【0024】該転写ドラム51から剥離された該転写材
61が入り口ガイド73上を移動し,回転中の該定着ロ
ーラ71と該加圧ローラ72間のニップ部に進入し,該
転写材61上のトナー像を圧力および熱によって永久画
像として定着する。その後該転写材61は,該分離爪7
6もしくは該転写材61の自重によって分離され,排紙
部に搬送される。
【0025】次に,定着装置のOCRユニットの説明を
行う。
【0026】図3に,該OCRユニットの概要を図示す
る。
【0027】図3において77はOCR,771はOC
Rを支える支持部材,772は該OCR77を該加圧ロ
ーラ72に一定の圧力で当接させるためのバネである。
773は該OCR77の軸部分を支持する軸受けであ
り,該OCR77を該加圧ローラ72から離間をおこな
う際に該バネ772を押す構成になっている。774は
先端が楕円形であり,ステッッピングモーターによって
回転可能な回転体である。該OCR77は,コピー動作
前は加圧ローラに当接しており,該回転体774の楕円
の短軸部分が該軸受け773に当接している。なお本実
施例では該OCR77の加圧ローラへの当接圧を2Nと
した。
【0028】コピー動作が開始されると,白黒画像かフ
ルカラー画像かを認識し,フルカラー画像であれば該回
転体774は回転しないが,白黒画像であれば該回転体
774のステッピングモーターが動作し,1/4回転し
て停止する。その結果,該回転体774の楕円の長軸部
分が該軸受け773およびOCRの軸部分に当接し,該
OCR77は該加圧ローラ72から離間する。図4に該
OCR77が該加圧ローラ72から離間した状態を示
す。コピー動作が終了して後回転終了後に該回転体77
4が1/4回転し,該OCR77は該加圧ローラ72に
当接する。
【0029】以上の構成を用いて白黒画像とフルカラー
画像の出力枚数比を変えて通紙を行い,OCRの寿命を
測定した,OCRの寿命は転写材に裏汚れが発生した時
点を寿命とした。通紙速度は110mm/sec,フル
カラーコピーは毎分6枚,白黒コピーは毎分24枚出力
可能とした。図5に白黒出力枚数比とOCR寿命の関係
を示す(白黒通紙枚数比=白黒画像枚数/総通紙枚
数)。従来例として,白黒コピー時でもOCRを加圧ロ
ーラに当接させたときの測定結果も示した。図5より,
白黒通紙枚数比が増加しても,OCRの寿命はほぼ変化
しない,つまり転写材に裏汚れが発生する枚数がほぼ変
わらないということがわかった。従来例と比べても,本
実施例の構成がOCRの寿命を安定させることに非常に
有効な手段であることがわかった。
【0030】以上のことより,加圧ローラに当接してい
るオイル塗布ローラを白黒コピー時に着脱することによ
り,長期にわたって画像不良のない安価な定着装置を提
供できた。
【0031】なお本実施例に用いたオイル塗布ローラの
動作手段,直径,オイルの種類や粘度,当接圧などの数
値は定められたものでないことは言うまでもない。ま
た,本発明はフルカラー複写機に限ったものでなく,フ
ルカラーレーザービームプリンタやファックスにも適応
可能なことは言うまでもない。
【0032】(実施例2)以下に,本発明に係る第2の
実施形態について説明する。
【0033】本実施例で用いた画像形成装置および定着
装置は,実施例1で用いた画像形成装置(図1)および
定着装置(図2)およびOCRユニット(図3)を用い
たため,詳細な説明は省略する。
【0034】本実施例では,白黒コピーの生産性を上げ
るため,白黒コピー時の通紙速度をフルカラーコピー時
よりも速くする構成とした。フルカラー時の通紙速度は
110mm/sec,毎分6枚出力可能,白黒時の通紙
速度は160mm/sec,毎分35枚出力可能とし
た。
【0035】以上の構成を用いて白黒画像とフルカラー
画像の出力枚数比を変えて通紙を行い,OCRの寿命を
測定した,OCRの寿命は転写材に裏汚れが発生した時
点を寿命とした。図6に出力枚数比とOCR寿命の関係
を示す(白黒通紙枚数比=白黒画像枚数/総通紙枚
数)。従来例として,白黒コピー時でもOCRを加圧ロ
ーラに当接させたときの測定結果も示した。図6より,
白黒通紙枚数比が増加しても,OCRの寿命はほぼ変化
しない,つまり転写材に裏汚れが発生する枚数がほぼ変
わらないということがわかった。従来例と比較しても,
本実施例の構成がOCRの寿命を安定させることに非常
に有効な手段であることがわかった。
【0036】本構成は,より白黒コピーの生産性を上げ
るために,白黒コピー時の通紙速度を上げたフルカラー
複写機においても有効な手段であることがわかった。
【0037】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明による
と, 1 像担持体上のトナー画像を転写材上に転写する画像
形成手段と,該画像形成手段により前記転写材上に形成
されたトナー画像を定着させる定着装置とを備え,前記
定着装置は,発熱部材と,前記発熱部材に対向して配置
された加圧部材とを有した画像形成装置において,該ト
ナーは少なくとも粘弾性特性の異なるトナーであり,前
記画像形成装置は少なくともフルカラーコピー時と白黒
コピー時に異なる通紙速度をもち,前記定着装置は該加
圧部材に対してオイル塗布手段を有し,該オイル塗布手
段が該加圧部材から着脱可能であることを特徴とする定
着装置 2 該オイル塗布手段は,オイルを内包するローラであ
ること 4 該オイル塗布手段は白黒コピー時に該加圧部材から
離間すること 3 該現像剤は重合トナーと粉砕トナーの組み合わせで
あること により,本発明の目的である,オイル塗布ローラへのト
ナーの付着を防止して,画像不良等の弊害を解決し,オ
イル塗布ローラ寿命の安定化を図り,長期にわたって画
像不良のない安価な定着装置を提供することが可能とな
った。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施形態にかかる画像形成装置
の概略構成を示す模式的断面図である。
【図2】図1の画像形成装置に備えられた定着装置の概
略構成を示す模式的断面図である。
【図3】図2の定着装置に備えられたオイル塗布ローラ
ユニットの概略構成を示す模式的断面図である。
【図4】図2の定着装置に備えられたオイル塗布ローラ
ユニットの概略構成を示す模式的断面図である。
【図5】本発明第一の実施形態における白黒通紙枚数比
とオイル塗布ローラの寿命の関係を示す図である。
【図6】本発明第二の実施形態における白黒通紙枚数比
とオイル塗布ローラの寿命の関係を示す図である。
【符号の説明】
11 感光体ドラム 21 一次帯電器 41 現像器 51 転写ドラム 61 転写材 70 定着器 71 定着ローラ 72 加圧ローラ 76 分離爪 77 オイル塗布ローラ 78 ハロゲンヒーター
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 15/01 G03G 15/01 R 9/08 361 384 381 Fターム(参考) 2H005 AA18 AA21 AB04 AB06 EA10 FB02 2H033 AA09 AA20 AA21 BA43 BA44 CA01 CA26 CA36 2H300 EB02 EB12 EB18 EF02 EF05 EG03 EH16 EH17 EJ09 EJ12 EJ33 EJ35 EJ43 EJ47 EJ50 EK01 EK03 EK04 EK06 EK07 EK09 FF02 FF05 FF08 GG11 GG34 GG35 HH24 HH32 KK03 KK07 PP06 QQ13 RR30 4F040 AA05 AB08 AC01 BA12 BA14 CB13 CB14 CB21 CB28

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 像担持体上のトナー画像を転写材上に転
    写する画像形成手段と,該画像形成手段により前記転写
    材上に形成されたトナー画像を定着させる定着装置とを
    備え,前記定着装置は,発熱部材と,前記発熱部材に対
    向して配置された加圧部材とを有した画像形成装置にお
    いて,該トナーは少なくとも粘弾性特性の異なるトナー
    であり,前記画像形成装置は少なくともフルカラーコピ
    ー時と白黒コピー時に異なる通紙速度をもち,前記定着
    装置は該加圧部材に対してオイル塗布手段を有し,該オ
    イル塗布手段が該加圧部材から着脱可能であることを特
    徴とする定着装置。
  2. 【請求項2】 該オイル塗布手段は,オイルを内包する
    ローラであることを特徴とする請求項1に記載の定着装
    置。
  3. 【請求項3】 該オイル塗布手段は白黒コピー時に該加
    圧部材から離間することを特徴とする請求項1ないし2
    のいずれかに記載の定着装置。
  4. 【請求項4】 該現像剤は重合トナーと粉砕トナーの組
    み合わせであることを特徴とする請求項1から3のいず
    れかに記載の定着装置。
JP2002102729A 2002-04-04 2002-04-04 定着装置 Withdrawn JP2003295666A (ja)

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Effective date: 20050607