JP3094252B2

JP3094252B2 - 定着装置

Info

Publication number: JP3094252B2
Application number: JP04049848A
Authority: JP
Inventors: 和夫安田; 大本　　哲子; 明彦田村
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1992-03-06
Filing date: 1992-03-06
Publication date: 2000-10-03
Anticipated expiration: 2015-10-03
Also published as: JPH05249853A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真における定着装
置のオフセット転写やよごれ転写やカラー画像の光沢不
足を解消する手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真のトナー像の定着プロセスにお
いては、熱ローラ定着が最も一般的である。そして近年
のカラー画像を扱う電子写真のプロセスにおいては、定
着後の画像の色再現性や画像の光沢性を確保したりＯＨ
Ｐ用転写材を使用時の透過性を確保するためにトナーを
十分溶融させることが要求されている。線状ポリエステ
ルのトナーを用いてその溶融条件を前述のレベルにする
と、高温オフセットの問題から必須条件として離型剤と
して低粘度のシリコンオイルを多量に塗布することが必
要になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようにシリコンオ
イルを多量に使用するとシリコンオイルのこぼれの問題
やシリコンオイルの転写材への付着等の問題が発生す
る。特にＯＨＰ使用時にはシリコンオイルの転写材への
含浸がないためシリコンオイルによりユーザーの手を汚
したり、ＯＨＰ自体の透過性を著しく低下させたりす
る。この問題のために一般のポリエステルを使用したト
ナー即ちワックス系のトナーが採用されているが十分な
溶融状態を得るのがむずかしいのが現状である。また、
カラー画像では前述のように定着後の光沢が要求される
ことが多く、その場合の手段としては従来技術の範囲で
は、前述のように、多量の離型剤を塗布するか、ワック
ス系のトナーを使用する場合には一度定着した画像をオ
プションユニットでもう一度定着させることが行われて
いる。

【０００４】本発明はこのような定着の問題点を解決し
て、シリコンオイルなどの離型剤を全く使用しないか、
使用してもわずかの使用で定着後の画像においてトナー
の溶融が十分確保されトナー溶融におけるオフセットが
低濃度の画像のときも、高濃度の画像のときと同様に完
全に防止され色再現性が優れた定着装置を提供し、更
に、カラー画像で要求されるような光沢性のよい画像が
でき、特にＯＨＰ使用時の透過性、色再現性に優れた定
着を達成させることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的は次の技術手段
ａ，ｂ，およびｃのいずれかによって達成される。

【０００６】（ａ）第１定着ローラと搬送用ローラとの
間に巻回された無端ベルトと、前記無端ベルトを介して
前記第１定着ローラと圧着状態にある第２定着ローラ
と、前記第１定着ローラ、前記第２定着ローラのうち少
なくとも一方に設けられた加熱部と、を有し、未定着ト
ナー像を有する転写材を、未定着トナー像が形成された
表面が前記無端ベルト側になるように、前記無端ベルト
と前記２定着ローラとの間を通過させて、未定着トナー
像を転写材上に定着させる定着装置において、前記第１
定着ローラに対向して、転写材の裏面側から、転写材を
帯電させる紙帯電手段を設けたことを特徴とする定着装
置。

【０００７】（ｂ）前記紙帯電手段は、コロナ電極を用
いたことを特徴とするａ項記載の定着装置。

【０００８】（ｃ）前記紙帯電手段は、導電性ブラシに
バイアス電圧を印加させるようにしたことを特徴とする
ａ項記載の定着装置。

【０００９】

【実施例】本発明を第１の実施例の構成を示す図１、第
２の実施例の構成を示す図２の各断面図と図３、図４に
示す無端ベルトの層構成断面図とによって説明する。

【００１０】先ず第１の実施例を図１を用いて説明す
る。

【００１１】図１に示すように外径40mm、肉厚７mmのア
ルミニウム合金の金属素管11を有し、それらの中心部に
600Ｗのヒータ16を設けた定着ローラ（第１定着ロー
ラ）10と該定着ローラ10に対して特定の距離に設けた搬
送用ローラ14との間に無端ベルト15が巻回されている。
そして、無端ベルトは図３に示すように金属基体15Ａ上
にシリコンゴム又はフッ素化合物からなる離型層15Ｃを
被覆したものか、図４に示すように中間にポリイミド層
15Ｂをはさんだもので構成する。金属基体の厚さは20〜
1000μmが望ましく、より好ましくは50〜100μmであ
り、シームレスのニッケル電鋳ベルトが材質として良
い。またシリコンゴム層は100μmにしてある。そして肉
厚７mmのアルミニウム合金の金属素管で作られ中心部に
前述のように600Ｗ程度のヒータ16を有する定着ローラ1
0に対しては前記無端ベルト15を介して定着ローラ（第
２定着ローラ）20が圧着している。定着ローラ20は中心
部に400Ｗ程度の弱いヒータ23を設けそれと同心に外径4
0mm肉厚７mmのアルミニウム合金の金属素管21が、更に
外側に同芯に弾性体層22として厚さ５mmの耐熱性合成シ
リコンゴムの被覆層が施されている。

【００１２】そして、転写材51上にトナー52が付着した
現像済みの未定着画像は、入口ガイド17上に搬送され、
定着ローラ10，20及び無端ベルト15に約50kgで押圧され
ながら矢印方向に送られガイド33上を通って搬送用ロー
ラ14の外方の出口ガイド56に定着を完了して排出回収さ
れるようにしてある。

【００１３】そして定着ローラ10，20を出て無端ベルト
15から搬送用ローラ14間に設けられたガイド33に近接し
て下方に空気吸込ダクト31、冷却ファン32よりなる冷却
装置30が設けられている。

【００１４】また、定着装置の入口ガイド17へ転写材51
が進入してくるときその入口ガイド17近辺の所へ印加電
圧６ｋＶの高圧電源61及び８mm角の帯電器62を定着ロー
ラ10に対向させて配設してある。そして、進入する転写
材51にコロナ放電を行いプラスの帯電をさせる。その結
果、静電気による該無端ベルト15と転写材51の密着度が
非常によくなる。従ってトナーの低濃度のときとか、片
寄ったトナー画像をもった転写材の場合でも途中で剥が
れて不完全定着になったりすることがなく良好な光沢を
もった定着画像が得られる。また無端ベルト15に密着し
たまま冷却装置30によって冷やされて行くので、剥離時
の無端ベルトへのオフセットの発生が殆どなく画像仕上
がり光沢も良好である。ただ転写材は帯電されているの
で幾分搬送用ローラ14での剥離に心配は残るが、該ロー
ラ14の径が小さく転写材の腰も強いので巻きこまれて行
くことはなく円滑な排紙が行われる。

【００１５】次に第２の実施例について図２の断面図に
よって説明する。

【００１６】この実施例においては、無端ベルトは金属
基体ではなく、厚さ50μｍのポリイミド基体の上に厚さ
50μｍのシリコンゴムを被覆したものを用いてある。ま
た、上下の定着ローラ10，20にはそれぞれ肉厚５mmで外
径40mmのアルミニウム素管が用いられ、更に下定着ロー
ラには厚さ５mmのシリコンゴムが被覆されている。そし
て、上下の定着ローラにはそれぞれ実施例１と同様のヒ
ータが内装されてるし、上下の定着ローラ間には50kgの
総圧荷重がかけられている。

【００１７】また、定着装置への転写材の進入部には高
圧を印加した導電性ブラシ63を上部定着ローラ10に対向
して配置してある。そして、高圧電源61からブラシへの
印加電圧は＋２ｋＶにしてある。

【００１８】本実施例では無端ベルト15が金属基体ベル
トでないにもかかわらず、ブラシからの電荷注入により
転写材51が帯電し、該無端ベルト15と転写材51との密着
度が良好であり、低トナー濃度のものや、一部トナー画
像の片寄り等のある場合にも良好な光沢画像が得られ、
また、転写材を該無端ベルトから剥離して回収する際に
も無端ベルト15上にオフセットが起こる懸念もなくなっ
ている。

【００１９】本発明においては、トナーとしては、軟化
点が95℃の線状ポリエステル樹脂が使われている。

【００２０】尚、第１の実施例に示した無端ベルト15は
金属基体のベルトを用いたが、該基体の無端ベルトは耐
久力が大きく、ベルトの蛇行規正がやり易く、例えば、
ベルトのサイドにパーフォレーション加工を行い、これ
をスプロケットで駆動させる方法をとらせたり、基準側
のベルトエッジを他方のエッジから基準ガイドに押圧す
るような規正方法をとらせたりすることが簡単に実現で
きて便利である。

【００２１】また、前記定着ローラ10の外周面で無端ベ
ルト15が接触していない位置に接して温度検知手段とし
てのセンサー13が設けられ、更にもう一つの定着ローラ
20の外周面に接して温度検知手段としてのセンサー24が
設けられている。

【００２２】次に、このように構成された定着装置１の
作用について述べる。

【００２３】本ベルト定着方式では、軟化時点での急激
な定着部からの離脱がなく、十分な冷却時間を設け、ト
ナーの凝集力を高めた状態での転写材の剥離が可能なた
めオフセットは大きく軽減できるのが特色である。そし
てオイルを殆ど使用しないのでＯＨＰ等がオイルの付着
で透明性を欠くようになる懸念もなくなる。

【００２４】また、無端ベルト15が架けられた側の定着
ローラ10のベルト搬送路に該当しない外周面に沿って設
けた温度検知手段としてのセンサー13の接触により温度
制御を行うのであるが、見落すことのできない利点とし
て無端ベルト15の表面はセンサー13によって全く傷つけ
られることがない。逆にまた、無端ベルト15の表面での
み該ベルトとトナー52との接触がありトナーが裏面にま
わりこむことがないので、トナー52がセンサー13に付着
して検知不良になることもない。

【００２５】また、無端ベルト15を用いた定着装置の場
合には、冷却装置30の状態によって定着部分の温度に影
響が出やすいが、圧着する定着ローラ20につけた温度検
知手段としてのセンサー24の読み取り値を前記センサー
13の読み取り値と合わせてヒーターの加熱を制御するこ
とにより、定着部分の温度を安定範囲に保持することが
可能になる。

【００２６】尚、前述の実施例１，２においては図１，
２に示すように上下の定着ローラ10，20の両方にヒータ
16，23をそれぞれ配設しているが定着ローラ10からヒー
タ16を除去し、該ローラ10を金属素管11だけで構成し、
ヒータ23のみを定着ローラ20の中心部に配置してもよい
しまた、逆にヒータ16のみを残しヒータ23を除去しても
よい。

【００２７】ヒータをどのように配設しても前記温度セ
ンサー13，24によって加熱状態を制御することにより、
定着部分の温度を安定範囲に保持することが可能であ
る。

【００２８】このように、シリコンオイル等の離型剤を
全く使用しないか使用しても極く僅かの使用によって該
オイルの転写の問題が発生することなく低温溶融型のト
ナーを使用することにより低濃度の画像でも高濃度の画
像でも該トナーを十分溶融して透過性及び色再現性に優
れた定着画像が得られるようになった。そして、このと
きの転写材はシリコンオイル等により汚されることはな
い。また、溶融トナーのオフセットの発生がなくカラー
画像において要求される光沢画像も十分なレベルのもの
が得られるし、無端ベルトがオフセットによって汚され
てしまうこともなくなった。また、無端ベルトの表面の
被覆にフッ素のコーティングが使えるので、従来、耐久
性のなかったカラー定着器の耐久性も飛躍的に向上させ
られるようになった。

【００２９】

【発明の効果】本発明により、シリコンオイル等の離型
剤を全く使用しないか使用しても極く僅かの使用によっ
て該オイルの転写の問題が発生することなく低温溶融型
のトナーを使用することにより低濃度の画像でも高濃度
の画像でも該トナーを十分溶融して透過性及び色再現性
に優れた定着画像が得られるようになった。

【００３０】特に、本発明は、静電気による無端ベルト
と転写材51の密着度が非常によくなり、従ってトナーの
低濃度のときとか、片寄ったトナー画像をもった転写材
の場合でも途中で剥がれて不完全定着になったりするこ
とがなく良好な光沢をもった定着画像が得られる。また
無端ベルトに密着したまま冷やされて行くので、剥離時
の無端ベルトへのオフセットの発生が殆どなく画像仕上
がり光沢も良好である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の断面図。

【図２】本発明の第２の実施例の断面図。

【図３】無端ベルトの層構成断面図。

【図４】無端ベルトの層構成断面図。

【符号の説明】

10，20 定着ローラ 11，21 金属素管 12，22 弾性体層 13，24 温度検知センサー 14 搬送用ローラ 15 無端ベルト 17 入口ガイド 30 冷却装置 31 空気吸込ダクト 32 冷却ファン 33 ガイド 51 転写材 52 トナー 56 出口ガイド 61 高圧電源 62 コロナ帯電器 63 導電性ブラシ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平２−162383（ＪＰ，Ａ) 特開昭53−69639（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−89980（ＪＰ，Ａ) 実開昭62−60956（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/20

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１定着ローラと搬送用ローラとの間に
巻回された無端ベルトと、前記無端ベルトを介して前記
第１定着ローラと圧着状態にある第２定着ローラと、前
記第１定着ローラ、前記第２定着ローラのうち少なくと
も一方に設けられた加熱部と、を有し、未定着トナー像
を有する転写材を、未定着トナー像が形成された表面が
前記無端ベルト側になるようにして、前記無端ベルトと
前記２定着ローラとの間を通過させて、未定着トナー像
を転写材上に定着させる定着装置において、前記第１定着ローラに対向して、転写材の裏面側から、
転写材を帯電させる紙帯電手段を設けたことを特徴とす
る定着装置。
【請求項２】前記紙帯電手段はコロナ電極を用いたこ
とを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】前記紙帯電手段は、導電性ブラシにバイ
アス電圧を印加させるようにしたことを特徴とする請求
項１記載の定着装置。