JPH01200383A - 定着装置および記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、トナーを使用する記録装置および該記録装置
を使用する計算機システムに係り、特にトナーを記録体
に定着させるためのローラ定着装置に関する。

〔従来の技術〕

上記ローラ定着装置は対向して接する２本の定着ローラ
から成り、少なくとも一本のローラを加熱して、記録体
および記録体上に形成されたトナー画像を上記ローラ対
間に挾みローラ対を回転させることにより通紙させ、そ
れによってトナー画像を記録体に溶着させるものである
。この時記録体上のトナーは加熱および加圧により融解
される。

上記定着装置の少なくとも一本のローラは少なくとも剛
性コアおよびシリコンゴム等の弾性体を用いて形成され
る外層から成る弾性ローラである。

この弾性ローラに対向するローラは、弾性ローラと同様
の構造もしくは、少なくともアルミニウム等からなる剛
性ローラである。このローラを以後対向ローラと呼ぶ。

通常対向ローラおよび弾性ローラのいずれか一方を加熱
するのが一般的であり、未定着のトナー画像が形成され
た記録面は対向ローラに接する様に挟持、通紙される。

但し、弾性ローラおよび対向ローラの両方を加熱する定
着装置もまれに存在する。さらにまれには、弾性ローラ
を用いることなく、２本のローラとも剛性ローラを用い
た定着装置も公知である。上記弾性ローラおよび対向ロ
ーラの分類とは別の見地からヒータ等の加熱体により加
熱されるローラを加熱ローラ、加熱体による加熱が行な
われないローラを非加熱ローラと呼ぶ。いずれの定着装
置にも記録面が接する加熱ローラにトナーが付着して、
画像を乱す現象が存在し、この現象を一般にオフセット
現象と呼ぶ。オフセット現象は定着装置にとって解決す
べき問題であることは言うまでもない。そのため、記録
面に接するローラの裏波にＰＦＡもしくはテフロン等の
離型層を形成させるのが一般的である。さらに、離型性
能が要求される場合には、加熱ローラ表面にシリコンオ
イル等の離型剤を塗布する方法も広く用いられている。

特に記録体の両面が記録面となる両面記録の場合には、
加熱ローラだけでなく非加熱ローラにも上記離型層を形
成させる場合もある。この場合、従来の定着装置では、
非加熱ローラに形成される離型層は、加熱ローラと同様
のＰＦＡもしくはテフロン等のフッ素系材料が用いられ
ていた。

ところで、両面記録に用いられる記録体はカット紙であ
ることは言うまでもない。

一方以上述べた従来の定着装置の駆動には２本のローラ
の一方のみをモータ等の動力により回転させ他方のロー
ラは動力を作用させたローラの回転により従動させる方
法が用いられる。

なお、この種の装置として関連するものには、例えば、
特公昭５８−４３７４０号公報等が挙げられる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記、非加熱ローラに離型層が形成された従来の両面記
録用の定着装置では、記録体はある間隔を保ちつつ定着
装置に進入するため、摩擦係数が低いフッ素系材料から
成る離型層どうしの接触が必ず生じ、その結果しばしば
、ローラ間ですベリが発生していた。このすべりにより
生じる問題点は以下に示すとおりである。

■　記録体がローラ対に挟持された時、記録体の上面お
よび下面の間で速度差が生じ記録体の変形、破れ等が発
生する。

■　上記項目■の現象は一般にジャムと呼ばれ、これに
より記録装置が停止し、印刷不能となる。

■　上記項目■の発生により、上記記録装置を使用する
計算機システムの出力処理機能が中断する。

本発明の目的は上記問題点を解決することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、少なくとも一本のローラの離型層にフッ素
系材料より摩擦係数が高い材料を用いることにより達成
される。

〔作用〕

少なくとも一方のローラに摩擦係数が高い材料から成る
離型層を設けた定着装置は、離型層どうしの接触が生じ
ても、すべりは発生しない。それによって記録体の上面
および下面の間で速度差は生じないので、記録体の変形
、破れ等は発生することが無い。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例を第１図および第２図を用いて説
明する。第１図は本発明の定着装置の断面側面図である
。１がアルミニウムローラ、２が離型層、３がヒータ、
４がシリコンゴム層、５が剛性コア、６が離型層、７が
記録体、８が搬送部材である。本発明の弾性ローラは、
シリコンゴム層４．剛性コア５．雛型層６から成る非加
熱ローラである。また対向ローラは、アルミニウムロー
ラ１．離型層２．ヒータ３から成る加熱ローラである。

本定着装置は両面記録に用いられるため、非加熱ローラ
にも飛型層が形成されている。カット紙である記録体７
は搬送部材８により、加熱ローラおよび非加熱ローラか
ら成る定着ローラ対に搬送され、加熱ローラにより加熱
されることで記録体７の上面に形成された未定着トナー
画像が記録体７に溶着される。この時記録体７の下面に
既に溶着されたトナー画像が存在する場合もある。

加熱ローラの離型層２はＰＦＡから成り、高い離型性能
と低い摩擦係数を有する。このＰＦＡ離型層の摩擦係数
は、炭素鋼Ｓ、４５Ｃに対し、０．１以下である。非加
熱ローラの離型層６はポリイミドから成り、ＰＦＡより
離型性能は劣るが、高い摩擦係数を有する。このポリイ
ミド離型層６の摩擦係数は、炭素鋼３４５Ｃに対し、０
．３　である。

非加熱ローラに要求される離型性能は、非加熱ローラに
接するトナー画像の融解の度合いが低いことから、加熱
ローラに比較して低くて良い。従って非加熱ローラの離
型層にポリイミドを用いても実用上離型性能は十分であ
る。以上述べた本実施例によれば、ポリイミド離型層６
の摩擦係数が高いためＰＦＡ離型Ｍ２と直接接触しても
すベリの発生がない。

次にポリイミド離型層を有する非加熱ローラの製造法に
ついて述べる。本発明の定着装置のポリイミド離型層の
分子構造は次式で示される。

Ｒ１，Ｒ２は芳香族もしくはアリル基もしくはアルキル
基等から成る。第２図は上記非加熱ローラの製造法を示
す斜視図である。９はポリイミド円筒であり、非加熱ロ
ーラにおける離型層６と同一のものである。ここで、ポ
リイミド円筒の肉厚は２０μｍである。（１）式の構造
式より成るポリイミド円筒９の中心軸を剛性コア５の中
心軸と正確に一致させ、ポリイミド円筒９と剛性コア５
との間隙にシリコンゴム溶液を流し込んだ後シリコンゴ
ム溶液を凝固させることにより非加熱ローラが贋造され
る。以上述べた製法によれば、特別なプライマ層を必要
とせず、ポリイミド離型層を有する弾性ローラを得るこ
とができる６ 実施例２ 以下本発明のその他の実施例を第３図を用いて説明する
。第３図は本発明のその他の実施例の定着装置の断面側
面図である。１０は離型層でポリイミドから成る。１１
はオイル塗布部材である。

その他は第１図と同様である。オイル塗布部材１１によ
り加熱ロール表面にシリコンオイルが塗布される。これ
以外の動作も実施例１と同様である。シリコンオイルの
塗布により、ポリイミドの離型性能を補うことにより、
加熱ロールにポリイミド離型層１０を用いることができ
る。ポリイミドの耐熱温度は使用状態で上限２６０℃で
ある。

なお、ＰＦＡの使用状態での耐熱温度は上限２３０℃で
ある。従って本実施例によれば、加熱ロールの温度を上
げることができるので、トナーの記録紙への定着強度を
向上させることができるという効果がある。また、実施
例１と同一の温度条件を用いた場合には、離型層の上限
温度（耐熱上限温度）までの余裕が大きいので加熱ロー
ルの寿命を延ばすことができるという効果も有する。

以下本発明のその他の実施例を第４図を用いて説明する
。第４図は本発明の両面記録装置の断面側面図である。

１２がヒートロール、１３がバックアップロール、１４
が現像ステーション、１５が前方搬送路、１６が中間搬
送路、１７が反転搬送路、１８が後方搬送路、１９が排
紙搬送路、２０が反転爪、２１が記録紙入口、２２が反
転トレイ、２３が排紙スタッカ、２４が記録紙、２５が
トナー像である。本実施例におけるヒートロール１２お
よびバックアップロール１３は、それぞれ実施例１にお
ける加熱ロールおよび非加熱ロールと同様のものである
。

記録紙人口２１から記録装置内に進入した記録紙２４は
現像ステーション１４に至り、そこでトナー像２５が作
像される。この時トナー像２５は記録紙２４の下面に存
在する。次に記録紙２４は主にヒートロール１２および
バックアップロール１３により構成される定着ステーシ
ョンに搬送される。ヒートロール１２にはヒータが内蔵
され、記録紙２４を加熱する熱源となる。また、バック
アップロール１３には、ヒータは備えられていないが、
加熱中の記録紙２４をヒートロール１２に圧着させるた
めに用いられる。現像ステーション１４と定着ステーシ
ョンの間の前方搬送路１５では、記録紙２４が前方搬送
路１５より下方に存在するが、前方搬送路１５に記録紙
２４を気流の吸引により吸着させた状態で搬送を行って
いる。この搬送方法は後述する反転搬送路１７でも同様
である。定着ステーションに至った記録紙２４は、ヒー
トロール１２により加熱され、これによって記録紙２４
の下面に存在したトナー像２５が融解され記録紙２４に
定着する。次に、この記録紙２４は中間搬送路１６によ
り、反転爪２０まで搬送される。この時反転爪２０は、
両面印刷が必要な記録紙２４のうち片面印刷が終了した
記録紙２４が反転爪２０の直前に到達した時のみ閉じる
。

第４図では反転爪２０は閉じた状態で作図されている。

以後、両面印刷が必要な記録紙２４の最初に印刷される
面を第１面、その裏面を第２面と呼ぶ。反転爪２０が閉
じることにより記録紙２４は反転搬送路１７に進入し、
反転１−レイ２２まで搬送される。この動作により反転
トレイ２２の中では記録紙２４の第１面が上方に位置す
る。次に記録紙２４は後方搬送路１９に進入し、後方搬
送路１９および前方搬送路１５により現像ステーション
１４に至り、ここで第２面にトナー像２５が作像され、
第１固定着時と同様にして、反転爪２０の直前まで搬送
される。この時反転爪２０は開き、両面印刷された記録
紙２４は排紙搬送路１９により排紙スタッカ２３に排紙
される。以上述べた一連の動作により、記録紙２４の第
１面と第２面の両面にトナー像２５が形成され、定着さ
れる。

以上、本実施例の両面記録装置の構成と動作を一枚の記
録紙の動きに注目して述べた。なお、ここで用いられる
記録紙はカット紙である。また。

実際には、この動作は連続して行なわれるものである。

以上述べた本実施例によれば、バックアップロール１３
の離型層にポリイミドを用いているため、定着ステーシ
ョンにおけるロールどうしのすべりによるジャムの発生
が無く従って、記録装置が停止することが少ないという
効果がある。

以下本発明のその他の実施例を第５図を用いて説明する
。第５図は本発明の計算機システムのブロック図である
。２６は両面記録装置、２７は中央演算処理装置、２８
は入力端末、２９は外部メモリである。なお、両面記録
装置は実施例３のものと同様である。入力端末２８より
入力されたデータは中央演算処理装置２７により計算さ
れた後。

外部メモリ２９に転送される。外部メモリ２９に貯えら
れた計算処理後のデータはオフラインで両面記録装置２
６により、帳票等に印刷される。両面記録装置２６はそ
の定着ステーションにおけるロールどうしのすべりが無
く、それによるジャムの発生が無いため、両面記録袋［
２６の停止が少ない。従って本実施例の計算機システム
の出力処理機能が中断することが少ないといろ効果を有
する。

［発明の効果〕 本発明によれば、２本の定着ローラのうち少なくとも一
本の離型層にＰＦＡ等のフッ素系材料より摩擦係数が高
い材料を用いることにより、定着ローラどうしのすべり
を無くすことができるので、記録体の変形・破れ等を防
止する効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の定着装置の断面側面図、第
２図は本発明の非加熱ローラの製造法を示す斜視図、第
３図は本発明のその他の実施例の定着装置の断面側面図
、第４図は本発明の両面記録装置の断面側面図、第５図
は本発明の計算機システムのブロック図である。 １・・・アルミニウムローラ、２・・・離型層、３・・
・ヒータ、４・・・シリコンゴムＭ、５・・・剛性コア
、６・・・離型層、９・・・ポリイミド円筒、１０・・
・離型層、１１・・・オイル塗布部材、１２・・・ヒー
トロール、１３・・・バックアップロール、１４・・・
現像ステーション、２６・・・両面記録装置、２７・・
・中央演算処理装置。 東１図 范２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも一対の定着ローラ対から成る電子写真記
   録装置のトナー定着装置において、少なくとも一本の定
   着ローラにポリイミドから成る表被層を設けたことを特
   徴とする定着装置。 ２、定着装置であつて、ポリイミドから成る円筒の内部
   に少なくとも剛性体を含んで成る定着ローラを用いたこ
   とを特徴とする定着装置。 ３、定着装置であつて、ポリイミドから成る円筒の内部
   に少なくとも弾性体を含んで成る定着ローラを用いたこ
   とを特徴とする定着装置。 ４、定着装置であつて、加熱ローラの外被層にポリイミ
   ドを用いたことを特徴とする定着装置。 ５、定着装置であつて、非加熱ローラの外被層にポリイ
   ミドを用いたことを特徴とする定着装置。 ６、定着装置であつて、定着ローラ対の両方の定着ロー
   ラの表被層にポリイミドを用いたことを特徴とする定着
   装置。 ７、ポリイミド円筒とその内部空間に間隙を成して設置
   された剛性コアの上記間隙に弾性体溶液を流入させた後
   凝固させることを特徴とする溶着部材の製造方法。 ８、記録体にトナー像を定着するのに使用されるローラ
   定着装置の溶着部材において、剛性コアと前記コアに附
   着された弾性物質の層と、前記弾性物質の層を被う外被
   層であつて、ポリイミドから成ることを特徴とする溶着
   部材。 ９、記録体にトナー像を定着するのに使用されるローラ
   定着装置の溶着部材において、剛性円筒を被う外被層で
   あつて、ポリイミドより成ることを特徴とする溶着部材
   。 １０、記録装置であつて、特許請求の範囲第１項に記載
   の定着装置を用いたことを特徴とする記録装置。 １１、計算機システムであつて、特許請求の範囲第１０
   項に記載の記録装置を用いたことを特徴とする計算機シ
   ステム。