JP2008151925A - 定着排出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 定着後の被記録材にローラ跡を付けず、光沢ムラを生じさせない被記録材排出部を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 定着排出部のコロの固定軸をPTCで形成し、その外周にPFA等の離型性の良い樹脂の円環を取付け定着排出部のコロとする。PTCの電力を供給することで排出部コロとなる円環を加熱することができる。ローラ跡による光沢ムラが発生しにくい温度になるようPTCを選定することで、定まった温度で平衡状態を無制御で保つ。
【選択図】 図１

Description

本発明は被記録材上に形成担持されたトナー画像を加熱定着させる定着装置を有する装置において、加熱されてトナー像が定着された被記録材を1対の回転手段で挟持して、その1対の回転手段を回転させることで被記録材を排出させる被記録材排出装置及び、この被記録材排出装置を具備した複写機・プリンタ等の画像形成装置に関するものである。

例えば、電子写真プロセス・静電記録プロセス等の画像形成装置において、転写方式あるいは直接方式で被記録材（転写紙、印字用紙、感光紙、静電記録紙など）に形成担持させた未定着のトナー画像を加熱定着させる加熱定着装置としては、熱ローラ方式、フィルム加熱方式、電磁誘導加熱方式など各種の方式・構成の装置が知られている。

被記録材上に形成担持されたトナー画像を加熱定着させる定着装置を有する装置において、加熱されてトナー像が定着された被記録材を1対の回転手段で挟持して、その1対の回転手段を回転させることで被記録材を排出させる被記録材排出装置及び、この被記録材排出装置を具備した複写機・プリンタ等の画像形成装置として、特許文献１では、第９ページ図2の搬送ローラ対41に示されるように、定着直後のトナー面側の搬送ローラ44を通しローラとして、トナー面に対してローラが均一に接触させる構成により、トナー像の光沢ムラの軽減が工夫されている。
特開平２００３−２３８００３号公報

しかしながら、上記従来の技術によれば、搬送ローラ44は通しローラだが、被記録材を挟持搬送するためのもう一方の搬送ローラ45が通しでないため、定着直後で十分冷却されていない被記録材のトナー像面裏から、搬送ローラ45が当接されることで被記録材のトナー像面が挟持部以外に比べより早く冷却されるため、ローラ跡が被記録材のトナー像面に光沢ムラとなって発生してしまう。また、搬送ローラ45を搬送ローラ44同様に通しローラにしてしまうと、被記録材が過熱されることで発生する蒸気の逃げ場が無く、搬送ローラのニップ内に溜まり画像不良を招く。

そこで、本発明は、上記従来技術における課題を解決し、定着後の被記録材にローラ跡を付けず、光沢ムラを生じさせない被記録材排出部を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための本発明は、未定着トナー画像が形成された被記録材を挟持搬送させ、未定着画像を被記録材に永久画像として加熱定着装置で加熱定着させたのち、加熱定着装置から排出するための駆動排出ローラとそれに対向する従動排出ローラからなる排出ローラ対において、従動排出ローラは、固定軸自体が発熱体もしくは発熱体を保持した発熱部を形成し、その固定軸には回転自在に嵌合された円筒形コロを有し、その円筒形コロは駆動排出ローラと対向し従動しながら加熱定着装置で加熱定着された被記録材を挟持搬送させて定着加熱装置より排出することを特徴とする。

以上説明したように、本発明によれば、従動排出ローラの固定軸自体が発熱体もしくは発熱体を保持した発熱部を形成し、その固定軸には回転自在に嵌合された円筒形コロを有することで、加熱定着部でトナー像の定着処理が行なわれた被記録材が駆動排出ローラと従動排出ローラにより挟持される前に、従動排出ローラの固定軸により嵌合された円筒形コロを加熱し、対向する駆動排出ローラ側の挟持部を加熱することが可能となる。被記録材は加熱定着部では200℃前後まで加熱され、定着処理直後でも140℃前後の温度を持っているが、排出ローラ対の挟持部の温度をあらかじめ上げておくことで、被記録材が排出ローラ対で挟持されたときに被記録材と挟持部の温度差が小さくなり、排出ローラ対で挟持された部分が被記録材のトナー像面に光沢ムラとしてローラ跡となることを低減することが可能である。

（実施例１）
図１は、実施例1の構成を示すものであり、本発明の特徴を最もよく表わす図である。本実施例の加熱装置を含む、画像形成装置の構成を示す一例を図5に示す。本例の画像形成装置は転写方式電子写真プロセスを用いたレーザビームプリンタである。

図5は本発明に係る画像形成装置の一例としてタンデム型のカラーＬＢＰ（カラーレーザープリンタ）の断面図を示す。

図5において、１（１ａ〜１ｄ）は図示矢印方向（反時計方向）に所定のプロセススピードで回転する潜像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと称する）であり、感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄは順にカラー画像のイエロー（Ｙ）成分、マゼンタ（Ｍ）成分、シアン（Ｃ）成分、ブラック（Ｂｋ）成分のそれぞれを分担するものである。これらの感光ドラム１ａ〜１ｄは、不図示のドラムモータ（直流サーボモータ）によって回転駆動されるが、各感光ドラム１ａ〜１ｄにそれぞれ独立した駆動源を設けても良い。尚、ドラムモータの回転駆動は不図示のＤＳＰ（デジタルシグナルプロセッサ）によって制御され、その他の制御は不図示のＣＰＵによって行われる。

又、静電吸着搬送ベルト９ａは、駆動ローラ９ｂと従動ローラ９ｃに張架されており、駆動ローラ９ｂによって図示矢印方向に回転駆動され、記録媒体Ｓを吸着して搬送する。

以下、４色のうち、イエロー（Ｙ）を例として説明する。

感光ドラム１ａはその回転過程で１次帯電手段２ａにより所定の極性及び電位に一様に１次帯電処理される。そして、感光ドラム１ａに対してレーザービーム露光手段（以下、スキャナーと称する）３ａにより光像露光がなされ、該感光ドラム１ａ上に画像情報の静電潜像が形成される。

次に、現像部４ａによってトナー像が感光ドラム１ａ上に形成され、静電潜像が可視化される。同様な工程が他の３色（マゼンタ（Ｂ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｂｋ））についてもそれぞれ実施される。

而して、４色のトナー像は、所定のタイミングで給紙ローラ10aにより搬送されてきた記録媒体Ｓを停止、再搬送するレジストローラ10ｂにより同期され、感光ドラム１ａ〜１ｄと静電吸着搬送ベルト９ａとのニップ部において記録媒体Ｓにトナー像が順次転写される。又、これと同時に記録媒体Ｓへのトナー像転写後の感光ドラム１ａ〜１ｄはクリーニング手段６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄによって転写残トナー等の残存付着物が除去され、繰り返し作像に供される。

４つの感光ドラム１ａ〜１ｄからトナー像が転写された記録媒体Ｓは、駆動ローラ９ｂ部において静電吸着搬送ベルト９ａ面から分離されて定着器５に送り込まれ、加圧ローラ５ａと加熱回転体５ｂで挟持搬送されながらトナー像が記録媒体Ｓに定着された後、駆動排出ローラ7と従動排出ローラ8によって挟持搬送され排出トレー13に排出される。

図1は本実施例の駆動排出ローラ7と従動排出ローラ8の構成を示すものである。図2では従動排出ローラ8の詳細を示す。

駆動排出ローラ7は不図示の駆動手段井より軸7aの端部に回転力を受けて、軸7a上に固定されたシリコンゴムなどで形成された複数のローラ7bを回転させる。従動排出ローラ8は、PTCで形成された固定軸8bとそれに回転自在に嵌合された円筒形コロ8a、固定軸8bを保持するためのホルダ8c、円筒形コロ8aを駆動排出ローラ7のローラ7bに加圧するためのバネ8d、PTCで形成された固定軸8bに電力を供給するための接点部8eから構成される。PTCはチタン酸バリウム（BaTi0₃）を主成分とし、微量の希土類元素を添加して導電性を持たせたチタン酸バリウム系の酸化物半導体であり、セラミックの成型金型、焼成後の加工により任意の形状に加工することが可能である。接点部8eは、PTCに直接はんだ付けし耐熱性塗料等で電気的絶縁と機械的保護を目的としたコーティングが施されている。固定軸8bを形成するPTCは加熱を目的として用いられ、PTCの持つ電圧印加時初期の電流により温度上昇の速い発熱体として、また熱的負荷に応じて発熱量を補償する性質を利用することで、あらかじめ設定した温度で平衡が保たれる特性のPTCを選定することで、無制御で一定の温度を保たせることが可能となる。バイメタルなどの温度制御回路が不要な簡便な発熱体として使用することができる。また、被記録材Sの種類と加熱回転体5bの温調温度に合わせてPTCへの電力供給を制御することが可能であり、さらに排出ローラ対で挟持搬送途中の被記録材Sの中で、PTCへの電力供給を制御することも可能である。このとき、PTCの温度設定としては構成により異なってくるが、およそ140℃前後である。円筒形コロ8aはPFAやPTFE等の耐熱性、非粘着性を兼ね備えた樹脂で形成されて、表面にトナーや紙粉が付きにくくなっている。図2示すように、固定軸8bには耐熱樹脂で形成されたホルダ8cに固定するためのDカット面8b'がある。従動排出ローラ8は加圧バネ8dでローラ7bに圧接されることで、駆動排出ローラ7の回転に従動して回転し、加圧ローラ５ａと加熱回転体５ｂで挟持搬送されながらトナー像が定着された記録媒体Ｓを挟持搬送し排出トレー13に排出する。

上記のように、従動排出ローラの固定軸自体が発熱体であり、その固定軸には回転自在に嵌合された円筒形コロを有することで、加熱定着部でトナー像の定着処理が行なわれた被記録材が駆動排出ローラと従動排出ローラにより挟持される前に、従動排出ローラの固定軸により嵌合された円筒形コロを加熱し、対向する駆動排出ローラ側の挟持部を加熱することが可能となる。被記録材は加熱定着部では200℃前後まで加熱され、定着処理直後でも140℃前後の温度を持っているが、排出ローラ対の挟持部の温度を構成に合わせてあらかじめ140℃前後まで上げておくことで、被記録材が排出ローラ対で挟持されたときに被記録材と挟持部の温度差が小さくなり、排出ローラ対で挟持された部分が被記録材のトナー像面に光沢ムラとしてローラ跡となることを低減することが可能である。このとき固定軸をPTCで形成していることで固定軸自体が抵抗発熱体であり、電力を供給することであらかじめ設定したPTCの特性によって定まった温度で平衡状態を無制御で保つことが可能となるため、トナー像面に光沢ムラとしてローラ跡が出やすい被記録材と定着時の温調温度の組み合わせに合わせて、PTCへの電力供給を制御することでローラ跡による光沢ムラを減少するような最適化が図れる。さらに排出ローラ対で挟持搬送において一枚の被記録材の中で、PTCへの電力供給を制御することで、ページ内でのローラ跡による光沢ムラを減少するような最適化も図れる。

（実施例２）
第２の実施の形態を図３に示す。

本実施例の定着排出装置を含む、画像形成装置の構成は第1の実施例の図5で説明したものと同じであるため省略する。本実施例は5中の従動排出ローラ8に相当するもので、その詳細を図３で説明する。以後図1、図2と同一部材で機能が同じものについては、同じ番号を用いて説明を省略する。

図3は、従動排出ローラ8の円筒部中央の断面図であり、中央部はPTCで形成された固定軸8bであり、その外周には円筒形コロとしてアルミまたはSUS等の金属製の円環11aがあり、円環11aの駆動排出ローラ7と対向する表面には、コーティングもしくはチューブの被服等の手段でフッ素系樹脂の離型層11bが形成されている。

上記のように、円筒形コロを熱伝導性の高い金属を用いることで、加熱時間の短縮を図れ、またフッ素系樹脂の離型層を設けることで、コロ表面の非粘着性を具備でき、被記録材のトナー像面にコロが当接されたときに、トナー像のコロへの転写を軽減することが可能となり、コロから被記録材へのトナー像の最転写等による被記録材への汚れの低減が可能となる。

（実施例３）
第３の実施の形態を図４に示す。

本実施例の定着排出装置を含む、画像形成装置の構成は第1の実施例の図5で説明したものと同じであるため省略する。本実施例は図5中の従動排出ローラ8に相当するもので、その詳細を図4で説明する。以後図1、図2と同一部材で機能が同じものについては、同じ番号を用いて説明を省略する。

図4は、従動排出ローラ8を示すものである。図中、固定軸12の中央部には抵抗13を保持するための貫通穴があり、その内部に抵抗13を保持し、その外周には円筒形コロ8aがある。固定軸12は薄肉の耐熱性のある樹脂もしくは、表面を絶縁された金属で形成されており、その両端部にはホルダ8cに固定するためのDカット面12'がある。

上記のように、固定軸を抵抗とそれを固定保持する抵抗保持部材から構成することで、容易な形態で固定軸を抵抗発熱体として円筒形コロを加熱することができる。円筒形コロの加熱による効果は第1の発明の効果に同じく、被記録材が排出ローラ対で挟持されたときに被記録材と挟持部の温度差が小さくなり、排出ローラ対で挟持された部分が被記録材のトナー像面に光沢ムラとしてローラ跡となることを低減することが可能である。

本発明の第1の実施例に係る排出ローラ対を説明する図である。 本発明の第1の実施例に係る従動排出ローラを説明する図である。 本発明の第2の実施例に係る従動排出ローラの断面を示す図である。 本発明の第3の実施例に係る従動排出ローラを説明する図である。 本発明の第1〜第3の実施例に係る画像形成装置を説明する図である。

符号の説明

１ 感光ドラム
２ 1次帯電手段
３ レーザビーム露光手段（スキャナ）
４ 現像部
５ 定着器
５ａ 加圧ローラ
５ｂ 加熱回転体
６ クリーニング手段
７ 駆動排出ローラ
８ 従動排出ローラ
８a 円筒形コロ
８ｂ 固定軸
８ｃ ホルダ
８ｄ バネ
８e 接点部
９a 静電吸着搬送ベルト
９ｂ 駆動ローラ
10a 給紙ローラ
10ｂ レジストローラ
11a 円環
11ｂ 離型層
12 固定軸
12’ Dカット面
13 抵抗

Claims (5)

1. 未定着トナー画像が形成された被記録材を挟持搬送させ、未定着画像を該被記録材に永久画像として加熱定着装置で加熱定着させたのち、該加熱定着装置から排出するための駆動排出ローラとそれに対向する従動排出ローラからなる排出ローラ対において、
   前記従動排出ローラは、固定軸自体が発熱体もしくは発熱体を保持した発熱部を形成し、該固定軸には回転自在に嵌合された円筒形コロを有し、該円筒形コロは前記駆動排出ローラと対向し従動しながら前記加熱定着装置で加熱定着された前記被記録材を挟持搬送させて該定着加熱装置より排出することを特徴とする定着排出装置。
2. 請求項１記載の定着排出装置において、前記従動排出ローラの前記固定軸はPTCサーミスタで形成されており、前記円筒形コロを該固定軸に対して回転自在に嵌合組みする円筒部と固定保持部とその両端部に電圧をかけるための接点が配されていることを特徴とする定着排出装置。
3. 請求項1記載の定着排出装置において、前記従動排出ローラの前記固定軸は、抵抗とそれを固定保持する抵抗保持部材から構成され、前記円筒形コロを該固定軸に回転自在に嵌合組みする円筒部と固定保持部とその両端部に電圧をかけるための接点が配されていることを特徴とする定着排出装置。
4. 請求項1記載の定着排出装置において、前記従動排出ローラの前記円筒形コロはフッ素系樹脂で形成されており、前記固定軸に対して回転自在に嵌合組みされていることを特徴とする定着排出装置。
5. 請求項1記載の定着排出装置において、前記従動排出ローラの前記円筒形コロは金属製円筒環で形成されており、該金属製円筒環の前記駆動排出ローラと対向する表面には、フッ素系樹脂の離型層を形成することを特徴とする定着排出装置。

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