JP2825576B2 - ベルト転写定着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、感光体に沿うトナー像の転写部から定着部
迄転写紙を一つの無端ベルトに担持して搬送しながらト
ナー像の転写及びその定着が行なわれる画像形成装置の
ベルト転写定着装置に関する。

従来技術 電子写真複写機、レーザプリンタ、ファクシミリ等の
電子写真プロセスを利用した画像形成装置では、電子写
真プロセスにより感光体上に形成されたトナー像は転写
チャージャの作用のもとに給紙部より給紙された転写紙
に転写され、転写紙は感光体より分離され、定着装置に
搬送され、定着装置で定着され、画像形成が終了する。

従来、転写紙は、例えば第９図に示すように、給紙部
１より、感光体２に沿う転写部３に給紙され、感光体に
接触して搬送されつゝ、転写チャージャ４の作用のもと
に感光体２よりトナー像が転写された後、感光体２より
分離され、搬送ベルト５により定着装置６の入口迄搬送
され、先端を定着ローラ７と加圧ローラ８とのニップ部
の挿入し、定着ローラ７と加圧ローラ８とにより挟持さ
れて搬送されつゝ加熱加圧されてトナーが転写紙面に融
着されて定着が行なわれるのが一般的である。

このように転写部、搬送部、定着部で転写紙が搬送手
段を乗り換えて搬送される場合、各搬送手段の境界でジ
ャムが発生し易い。

そこで、ジャムの発生を防止し、確実に転写紙を転写
部から定着部を経て搬送しつゝトナー像の転写及び定着
を行なった後、排出する手段として、古くは特開昭50−
63941号公報に、最近では特開昭63−223769号公報に、
転写位置で感光体２に沿い、定着装置の作用範囲を通過
して周動する転写定着ベルトに転写紙を静電吸着等の手
段で担持して、転写部４を通過しながら感光体よりトナ
ー像が転写され、定着部６を通過しながら上記トナー像
が転写紙面に定着されるようにしたベルト転写・定着装
置が開示されている。しかし、これらの公報に開示され
たベルト転写・定着装置に使用されている定着装置は、
その記載や図面から判断するに赤外ランプで転写紙の画
像面を照射して加熱し定着するものであって、この定着
方式は熱ローラ定着装置に比して、定着性・定着効率の
点で劣るものである。

そこで、転写紙を搬送するベルトを挟んで、内部に熱
源を有する定着ローラと、加圧ローラとを対設し、ベル
トで未定着トナー像を担持する転写紙をこれら両ローラ
の挟持部を搬送させることにより、トナーと転写紙を加
熱し、トナーを転写紙に融着することにより定着するよ
うにすれば、通常の熱ローラ定着装置と同様、良好な定
着性、定着効率で定着することができ、しかも転写紙の
搬送性の向上も期待できる。

しかし、その反面、定着部で転写・定着ベルトに熱が
伝わり、温度上昇が避けられず、これが他の作像プロセ
ス手段、例えば、転写プロセス手段４に悪影響を与える
不具合がある。

発明が解決しようとする課題 本発明は、定着装置として熱ローラ定着装置を用いた
ベルト転写．定着装置の従来のものの上記の不具合を解
消した、定着装置以外の作像プロセス手段に温度上昇に
よる悪影響を及ぼすことのないベルト転写定着装置を提
供することを課題とする。

課題解決のための手段 本発明は上記の課題を解決させるため、 転写位置で感光体に接し、定着部で熱源を内蔵する定
着ローラとこれに対設された加圧ローラとの間を通過し
て周動する転写定着ベルトを有し、 上記転写定着ベルト上に担持されて搬送される転写紙
に上記転写位置で感光体上に形成されたトナー像が転写
され、互いに圧接する上記の両ローラ間を通過する時上
記転写紙上のトナー像が定着される画像形成装置のベル
ト転写装置において、 上記の転写定着ベルトは定着装置の両ローラ間に転写
紙が通紙される間は、加圧ローラにより定着ローラに圧
接され、非通紙時には転写定着ベルトは定着ローラより
離間し、 上記の転写定着ベルトが定着ローラより離間している
間に、上記定着ローラと上記転写定着ベルトとの間に挿
入され、上記転写定着ベルトが定着ローラに接触する先
立って退避する断熱シャッタを設けるとともに、 上記転写定着ベルトが定着部より離れ転写部に戻る間
に定着部で転写ベルトに加えられた熱を除去する除熱手
段を設けたことを特徴とする。

作 用 上記の構成により、定着部を転写紙が転写定着ベルト
に担持されて通過し、定着されう過程では、定着ローラ
から転写紙を介してベルトに熱が伝達されるが、ベルト
上に転写紙が担持されていない部分が定着部を通過する
間はベルトは定着ローラから離間し、定着ローラとベル
トとの間に断熱シャッタが挿入されるので、定着ローラ
からベルトへ熱が伝達されることは防止される。

定着時にベルトに伝達された熱は、転写部に戻る迄に
除熱手段により除熱されるので、ベルトが転写部に戻っ
た時には、転写手段や感光体等に影響を与えない程度迄
除熱される。

上記の除熱手段としては定着装置の熱を利用して除熱
部を冷却する吸収冷却サイクルを利用した冷却手段や、
上記の転写定着ベルトの転写紙担持面に接触して従動回
転するとともに一端に放熱フインを備えたヒートパイプ
より成る冷却手段を利用することができる。

実施例 以下に、本発明の実施例を、図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図は本発明の実施例を示す図である。

感光体ドラム２と転写チャージャ４との間の転写部３
と、ヒータを内蔵する定着ローラ７とこれに対設された
加圧ローラ８との間の定着部とを通過して支持ローラ1
0,11に両端を支持されて無端転写定着ベルト12が掛け渡
されている。転写定着ベルト12はこの外、転写チャージ
ャ４と加圧ローラ８との間を支持ローラ13で支持され、
支持ローラ11,10の間の下走部には後で詳述する除熱ロ
ーラ14と支持ローラ15とで支持されている。支持ローラ
10に巻掛けられたベルトの外周面に対向して帯電チャー
ジャ16が設けられている。

転写定着ベルト12は例えばポリイミド樹脂等の耐熱性
の材料で構成され、図中に矢印で示す方向に駆動され
る。上記の帯電チャージャ16により帯電されたベルト12
に給紙部１より転写紙が給紙され静電的に吸着されて、
ベルト12に担持されて、転写部３、定着部を搬送され、
転写部３で、公知の静電写真プロセスにより感光体ドラ
ム２上に形成されたトナー像が、転写チャージャ４の作
用のもとに転写紙に転写され、定着部で加圧ローラ８に
よりベルト12を介して転写紙が定着ローラに圧接されト
ナー像が転写紙に融着されて定着が行なわれ、支持ロー
ラ11で転写紙は曲率分離によりベルト12から剥離され、
排出ローラ対17により機外へ排出される。

定着部の加圧ローラ８は、第１図中に実線で示す加圧
位置と、図中に破線で示す如く定着ローラ７から離れた
退避位置との間に変位可能となっており、加圧ローラ８
が退避位置に変位した場合、第２図に示す如く、転写定
着ベルト12の外周面と定着ローラ７の周面との間には隙
間が生ずる。この隙間に挿入可能に断熱シャッタ18が設
けられている。断熱シャッタ18は、例えば断熱材を反射
率の高い金属シートで包んで構成することができる。

転写定着ベルト12の支持ローラ11に巻掛けられた部分
で、定着済みの転写紙を分離した直後の位置で、ベルト
12の外周面に接するクリーニングブレード18を有するク
リーニング装置19が設けられている。

クリーニング装置19により外周面が清掃された転写定
着ベルト12が外周面を接して巻掛けられる除熱ローラ14
は、この実施例ではヒートパイプが利用されている。第
３図にこの除熱ローラ14の一端を示す。除熱ローラ14の
端部には多数のフィン20が取付けられており、画像形成
装置の機内冷却ファンによる風にさらされることによ
り、熱が奪い去られ、定着ローラにより加熱された転写
定着ベルト12は冷却される。

定着装置の加圧ローラの圧接、定着部断熱シャッタの
作動タイミングは転写紙先端及びサイズを検知して転写
紙の長さ分だけ行い、不用な熱を転写ベルトに与えない
事が肝要である。

第４図は本発明の他の実施例を示す図であって、支持
ローラ11から10に戻る転写定着ベルト12の外周面に接触
させて多数の冷却フィン22を有する冷却部材（ヒートシ
ンク）21が設けられている。したがって、転写定着ベル
ト12の熱は冷却部材21のフィン22より機内の風に放熱さ
れて冷却される。なお、冷却部材21とベルト摺接面は突
出した弧状にされている。

第５図は本発明のさらに他の実施例を示す図であっ
て、この実施例では、支持ローラ11から10に戻る転写定
着ベルト12の下走部の外周面の相当区間に亘って金属エ
ンドレスベルト23を接触させて周動させ、転写定着ベル
ト12の熱を金属エンドレスベルト23に伝達し、金属ベル
トを例えば冷却ファン24により冷却することにより転写
定着ベルトを除熱することができるようにされている。

除熱手段としては、上記の他、定着装置の熱を利用し
て除熱部を冷却する吸収冷却サイクルを利用した冷却手
段を利用することができる。吸収冷却サイクルはガス冷
蔵庫の冷凍サイクル等に利用されており、設計によって
は、熱源があれば、ポンプ等の機械的可動部を必要とせ
ずに冷却を行なうことができるので静粛であり、又定着
装置を熱源として利用できるところから、本発明の目的
に適している。本発明の転写定着ベルト冷却の目的に吸
収冷却サークルを利用する場合は、例えば第６図に示す
如く、ガス発生器25を定着装置６のケーシングに接触さ
せて設け、例えば第５図の実施例の金属ベルト23の一部
を蒸発器26で冷却される容器27内を通すことが考えられ
る。吸収冷却サイクル自体は公知の技術であるから、こ
ゝにはこれ以上の説明は省略する。

なお、第７図に示す如く、定着装置６の加圧ローラ８
の退避位置への移動に同期させて転写部を含む上走部の
支持ローラ13等を下方に変位させ、感光体ドラム２から
転写定着ベルト12を退避させるようにすれば、感光体ド
ラム２の着脱作業が容易になる。

又、第８図に示す如く、定着装置６の加圧ローラ８
に、転写定着ベルト12の一方の端部の支持ローラを兼ね
させることも可能である。

効 果 以上の如く、本発明によれば、定着部で加熱された転
写定着ベルトは転写部等他の作像プロセス手段に近接す
る迄に放熱されて、差支えない程度迄温度が低下するの
で、作像プロセスに悪影響を及ぼすことが防止される。

又、転写部から定着部を通じて一本のベルトで転写紙
が搬送されるのでジャムの発生が減少し、又定着装置と
して熱ローラ定着装置を用いることにより定着性・定着
効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す断面図、第２図はその作
用を説明する断面図、第３図はその除熱ローラの要部を
詳細に示す斜視図、第４図乃至第８図は本発明の他の実
施例を示す断面図、第９図は従来の画像形成装置の転写
紙搬送手段の一例を示す断面図である。 １……給紙部、 ２……感光体、 ３……転写部、 ４……転写チャージャ、 ６……定着装置、 ７……定着ローラ、 ８……加圧ローラ、 10,11,13,15……支持ローラ、 12……転写定着ベルト、 14……除熱ローラ（除熱手段）、 18……断熱シャッタ、 20,22……放熱フィン、 21……放熱器（除熱手段）、 23……金属ベルト、 25……吸収冷却サイクル用ガス発生器、 26……吸収冷却サイクル用冷却器

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】転写位置で感光体に接し、定着部で熱源を
   内蔵する定着ローラとこれに対設された加圧ローラとの
   間を通過して周動する転写定着ベルトを有し、 上記転写定着ベルト上に担持されて搬送される転写紙に
   上記転写位置で感光体上に形成されたトナー像が転写さ
   れ、互いに圧接する上記の両ローラ間を通過する時上記
   転写紙上のトナー像が定着される画像形成装置のベルト
   転写定着装置において、 上記の転写定着ベルトは定着装置の両ローラ間に転写紙
   が通紙される間は、加圧ローラにより定着ローラに圧接
   され、非通紙時には転写定着ベルトは定着ローラより離
   間し、 上記の転写定着ベルトが定着ローラより離間している間
   に、上記定着ローラと上記転写定着ベルトとの間に挿入
   され、上記転写定着ベルトが定着ローラに接触するに先
   立って退避する断熱シャッタを設けるとともに、 上記転写定着ベルトが定着部より離れ転写部に戻る間に
   定着部で転写ベルトに加えられた熱を除去する除熱手段
   を設けたことを特徴とするベルト転写定着装置。
2. 【請求項２】上記の除熱手段が定着装置の熱を利用して
   除熱部を冷却する吸収冷却サイクルを利用した冷却手段
   より成ることを特徴とする請求項１に記載のベルト転写
   定着装置。
3. 【請求項３】上記の除熱手段が、上記の転写定着ベルト
   の転写紙担持面に接触して従動回転するとともに一端に
   放熱フインを備えたヒートパイプより成ることを特徴と
   する請求項１に記載のベルト転写定着装置。