JPH02127677A

JPH02127677A - 定着装置

Info

Publication number: JPH02127677A
Application number: JP28200188A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Koshimizu; 小清水　義之
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1988-11-08
Filing date: 1988-11-08
Publication date: 1990-05-16
Anticipated expiration: 2012-03-19
Also published as: JP2592937B2

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、熱を加えることにより未定着トナー画像を定
着する定着装置に関し、とくに、耐熱性シートを介して
記録材上の未定着トナー画像に熱を加える定着装置に関
するものである。

［従来の技術］従来、未定１画像を定着する定着装置としては、所定の
温度に維持された加熱ローラと、弾性層を有して該加熱
ローラに圧接する加圧ローラとによって、未定着のトナ
ー画像が形成された記録材を挟持搬送しつつ加熱するヒ
ートローラ定着方式が多用されている。

しかし、このヒートローラ定着方式では、記録材から加
熱ローラにトナーが転移するオフセット現象が生じると
いう問題があった。

このオフセット現象を防止するためには、加熱ローラを
最適な温度に維持する必要があり、加熱ローラあるいは
加熱体の熱容量を大きくしなければならなかった。すな
わち、加熱ローラの熱容量が小さい場合には、発熱体に
よる供給熱量との関係により通紙あるいは他の外的要因
で加熱ローラ温度が低温側あるいは高温側に大きく変動
し易くなる。低温側に変動した場合には、トナーの軟化
溶融不足によって、定着不良や低温オフセットを生じ、
高温側に変動した場合には、トナーが完全に溶融してし
まい、トナーの凝集力が低下するため、高温オフセット
を生じる。

かかる問題を回避するために、加熱ローラの熱容量を大
きくすると、加熱ローラを所定の温度まで昇温するため
の時間が長くなり、装置の使用の際に待機時間が長くな
るという別の問題が生ずる。

このように、ヒートローラ定着方式では、オフセットの
防止のために、ローラ表面に潤滑油を塗布したり、また
オフセットしたトナーをクリーニングすることが一般的
である。

この熱定着におけるオフセットの問題を軽減ないしは、
なくするものとして、米国特許第３５７８７９７号明細
書、特公昭５１−２９８２５号公報に記載されている定
着方式があり、さらには、本出願人がさきに提案した特
願昭６２−１４７８８４号では、発熱体からシートを介
して未定着トナー画像に熱を加え、トナーが固化した後
に、該シートと記録材を離間させることが提案されてい
る。

このシートを用いた定着装置の概略の構成は、たとえば
、第９図および第１０図に示すようになっている。同図
において、２１は加熱体、２２は加圧ローラ、２３は耐
熱性シート、２４はシート送り出し軸（ローラ）、２６
は分離ローラ、２７はシート巻き取り軸（ローラ）であ
る。

［発明が解決しようとする課題］第９図および第１０図に示した定着装置においては、記
録材（図示せず）と接する耐熱性シート２３には、耐熱
性のほかに引張り強度が力Ｏ要求され、さらに、分熱体２１かうの熱を記録材上のト
ナーに効率よく伝えるために、耐熱性シート２３は薄く
なければならない。

また有端の耐熱性シート２３を一方の軸（ローラ）２４
から送り出し、もう一方の軸（ローラ）２７で巻き取る
ような搬送をしたり、または無端の耐熱性シートを複数
本のローラに掛けて搬送したりしている。しかしながら
、前述のとおり、耐熱性シート２３は非常に薄く、しか
も、装置の用途から、ある程度以上の幅を肴するため、
有端、無端を問わず、第９図および第１０図のように、
どちらも、ローラ間で波打ちを生じたまま搬送されてい
た。

こうした波打ちが発生したままで耐熱性シート２３を搬
送すると、次のような問題点があった。

すなわち、第１に、波打ちがひどい場合、加熱部で耐熱
性シート２３と記録材上のトナーが一部で密着していな
いため、加熱不足で定着不良になる。第２に、正常に密
着して加熱された場合でも、本来耐熱性シート２３と記
録材を一様に離間させるべきところ、波打ちのため、部
が早期に該シート２３と記録材が分離してしまう、この
時、画像は光沢むらとなって、画像品位を低下させてし
まう。第３に、波打ち状態で耐熱性シート２３を搬送し
続けると、加熱等の要因も加わフて該シート２３が永久
じわになってしまう。なお、使用するトナーによっては
、たとえば粘度の高いトナーでは、冷却工程なしに溶融
状態で分離してもオフセットは少ない。

本発明は上記のような問題点を解決しようとするもので
ある。すなわち、本発明は耐熱性シートの波打ちを減少
または消滅させることができる定着装置を提供すること
を目的とするものである。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成するために、本発明は、記録材上に形成
された未定着トナー画像を耐熱性シートを介して加熱溶
融して定着させる定着装置であって、かつ、加熱体の人
口側あるいは出口側または出入口両側に中凸形状のガイ
ド部材を設けたり、加熱体自身を中凸形状にした。

［作　　　用］本発明によれば、前記ガイド部材または加熱体は、耐熱
性シートの表面に接触する部分が中凸形状になっている
ので、耐熱性シートの中央部を境として、その両縁に向
く外向きの力が該シートに与えられ、したがって、該シ
ートの波打ちを減少又は消滅させることができる。

［実　施　例］第１図は本発明の第１実施を示しており、第２図は第１
図の人口ガイドを、第３図は第１図の定着装置を使用し
ている画像形成装置を示している。

第３図において、１はガラス等の透明部材からなる原稿
載置台で、矢印ａの方向に往復動して原稿Ｇを走査する
。原稿載置台１の直下には短焦点小径結像素子アレイ２
が配置されていて、原稿載置台１上に置かれた原稿Ｇは
照明ランプ７によって照射され、その反射光像は前記ア
レイ２によって感光ドラム３上にスリット露光される。

なおこの感光ドラム３は矢印すの方向に回転する。また
４は帯電器であり、たとえば、酸化亜鉛感光層あるいは
有機半導体感光層等を被覆した感光ドラム３上に一様に
帯電を行なう。この帯電器４により一様に帯電された感
光ドラム３は、該アレイ２によって画像露光が行なわれ
た静電画像が形成される。この静電潜像は、現像器５に
より加熱で軟化溶融する樹脂等からなるトナーを用いて
顕像化される。

方、カセットＳ内に収容されている記録材Ｐは給送ロー
ラ６と感光ドラム３上の画像と同期するようにタイミン
グをとって上下方向で圧接して回転される対の搬送ロー
ラ９によりて、感光ドラム３上に送り込まれる。そして
、転写放電器８によフて、感光ドラム３上に形成されて
いるトナー像は、記録材Ｐ上に転写される。その後、公
知の分離手段によりて感光ドラム３から分離された記録
材Ｐは、搬送ガイド１０によって定着装置２０に導かれ
、加熱定着処理された後に、トレイ１１上に排出される
。なおトナー像を転写後、感光ドラム３上の残留トナー
はクリーナ１２によって除去される。

第１図は定着装置２０を拡大して示している。、第１図
において、２１は加熱体で、アルミナ等の耐熱性で、か
つ、電気絶縁性の基材またはそれを含む複合部材からな
る基材の下面に、幅１．５ｍｍ、長さ（紙面に直角な方
向の長さ）２１６０！１０．たとえば、Ｔａ２Ｎ等から
なる線状もしくは帯状の発熱層２８を有し、さらに、そ
の表面に慴動保護層として、たとえば、Ｔａ、Ｏ，が形
成されている。加熱体２１の下面は平滑であり、かつ、
前後端部は丸味を帯びていて耐熱性シート２３との摺動
を可能にしている。該耐熱性シート２３は、矢印Ｃの方
向へ記録材Ｐと同一速度で送り出し可能にシート送り出
し軸２４に巻回されている。該耐熱性シート２３は加熱
体２１の表面に当接し、曲率の大きな分離ローラ２６を
介してシート巻き取り軸２７に巻き取られる。

前記加熱体２１の発熱層２８は熱容量が小さく、パルス
状に通電されて、その都度、瞬時に３００℃前後まで昇
温する。記録材Ｐの先端、後端を転写紙検知レバー（図
示せず）および転写紙検知センサで検出することにより
、発熱層２８はタイミングを取って必要時に通電を受け
る。その際、画像形成装置の給紙センサなどによる記録
材Ｐの位置検知等を用いて、加熱体２１への通電を制御
してもよい。

一方、加圧ローラ２２は、金属等からなる芯材上にシリ
コンゴム等からな゛る弾性層を有するもので、搬送ガイ
ド１０によって導かれた未定トナー画像Ｔを有する記録
材Ｐを、該記録材Ｐと同一の速度で移動する耐熱性シー
ト２３を介して加熱体２１の発熱層２８に密着させる。

ここで、加圧ローラ２２の搬送速度は、画像形成時の搬
送速度とほぼ同一であることが好ましく、耐熱性シート
２３の移動速度は、それに準する値で設定される。

かかる構成の本実施例の装置では、転写紙などからなる
記録材Ｐ上の加熱溶融性のトナーからなるトナー画像は
、まず、耐熱性シート２３を介して加熱体２１によって
加熱され、少なくともその表層部は完全に軟化溶融する
。ここで分離時においては、トナーは溶融状態であって
もよい。しかし、本実施例のとおり加熱体２１から離れ
、分離ローラ２６に達する間に、トナー像は自然放熱し
て再び冷却固化し、曲率の大きな分離ローラ２６を通過
した後に耐熱性シート２３は記録材Ｐから離れることが
望ましい。

上述のように、トナーは、−旦完全に軟化溶融した後、
再び固化するので、トナーの凝集力は非常に大きくなっ
ていて、−団となって挙動することになる。また加熱さ
れて軟化溶融された際に、加圧ローラ２２によって加圧
されるため、トナー像Ｔは記録材Ｐの表層に浸透してそ
のまま冷却固化しているので、シャープメルトタイプの
トナーで使用する場合にはオフセット防止に特に有効で
ある。

このような定着装置２０において、加熱体２１の送り出
し軸２４側に入ロガイド部劇３０が設けられている。耐
熱性シート２３は、送り出し軸２４から送り出された後
、入口ガイド部材３０に摺動して、加圧ローラ２２と発
熱層２８の圧接加熱部に進んでいく。

この時、入口ガイド部材３０は、第２図に拡大して示す
ように、長平方向に対して中凸形状になっているから、
つまり、耐熱性シート２３の表面に接触する部分が記録
材の搬送方向と交差する方向にわたって中凸の形状にな
っているから、耐熱性シート２３は、入口ガイド部材３
０と摺動しながら中央部を境として両縁のほうに向く外
向きの力を受ける。したがって、送り出し軸２４と巻き
取り軸２７の間で発生する第７図および第８図で説明し
た波打ち、とくに送り出し軸２４と加圧ローラ２２の間
の波打ちは消滅する。その結果、記録材Ｐと耐熱性シー
ト２３は、加圧ローラ２２と分離ローラ２６の間で、し
っかりと密着していて、一部定着不良や一部画像むら等
は発生しない。しかも、人口部でも波打ちがないので、
しわが発生することがなく、たとえば、−度使用した耐
熱性シート２３を再び送り出し軸２４に巻き戻して使用
するような構成にしても、差し支えない。

ここで、使用する入口ガイド部材３０は、摺動性および
耐摩耗性が良好で、かつ、耐熱性を有することが望まし
い、たとえば、ポリフェニレンサルファイド、ポリエー
テルエーテルケトンなどが望ましい。

第４図は本発明の第２実施例を示している。

第４図において、３１は出口ガイド部材で、前述の人口
ガイド部材３０と同様な形状をしており、第１図の入口
ガイド部材３０を設けた場合と全く同じ効果が得られる
。

第５図は本発明の第３実施例を示している。

この第３実施例では、加熱体２１が耐熱性シート２３の
表面に接触する部分の記録材の搬送方向と交差する方向
にわたって中凸形状にしている。このようにしても、耐
熱性シート２３は、中央部を境として、それぞれ外向き
の力を受けるから、該シート２３の波打ちが防止される
。

第６図は本発明の第４実施例を示している。

この第４実施例では、第１図のように、入口ガイド部材
３０を設けている点では同じであるが、耐熱性シート２
３がエンドレスベルト式になっている。

さらに、本発明の第５実施例として、第７図および第８
図に示すように回転式の分離ローラ２６でなく、固定式
の分離ガイド３１を中凸のクラウン形状等にしたものが
挙げられる。なお３２は排紙ガイドである。

また本発明のもう１つの実施例として、前述の各実施例
を、いくつか組み合せたもの、すなわち、入口ガイド部
材３０と出口ガイド部材３１の両方を有するもの、ある
いはこれに加えて、中凸形状の加熱体２１を設けたもの
なども挙げられる。

［発明の効果］以上説明したように、本発明によれば、加熱体の入口側
あるいは出口側もしくは出入口両側に、耐熱性シートと
接触する部分が中凸形状になりているガイド部材が設け
られており、または該耐熱性シートに接触する部分が中
凸形状になっている加熱体が設けられているので、該耐
熱性シートの中央部を境として、その両縁に向く外向き
の力が該シートに与えられ、したがって、該シートの波
打ちを減少また消滅させることができ、画像の定着不良
、光沢むら、トナーの該シートへのオフセット、該シー
トの永久じわの発生などが防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例を示した断面立面図、第２
図は第１図の人口ガイド部材の長手方向の拡大断面図、
第３図は第１図の定着装置を使用している画像形成装置
の断面立面図、第４図は本発明の第２実施例を示した断
面立面図、第５図は本発明の第３実施例の一部を示した
拡大断面図、第６図は本発明の第４実施例を示した断面
立面図、第７図および第８図は本発明の第５実施例を示
した断面立面図および一部破断乎面図、第９図は耐熱性
シートの波打ちを説明するための斜視図、第１０図は第
９図の切断線Ａ−Ａに沿う断面図である。２０・・・定着装置　　　　２１・・・加熱体２２・・
・加圧ローラ　　　２３・・・耐熱性シート２４・・・
シート送り出し軸２６・・・分離ローラ２７・・・シート巻き取り軸２８・・・発熱沿う３０・・・入口ガイド部材　３１・・・出口ガイド部材
３２・・・排紙ガイド他４名惰１図第４図第６図第７図第８図

Claims

【特許請求の範囲】１　記録材上に形成された未定着トナー画像を耐熱性シ
ートを介して加熱溶融して定着させる定着装置であって
、かつ、加熱体の入口側と出口側の少なくとも１つに、
該耐熱性シートに接触する部分の記録材の搬送方向と交
差する方向にわたって中凸形状になっているガイド部材
を備えていることを特徴とする定着装置。２　記録材上に形成された未定着トナー画像を耐熱性シ
ートを介して加熱溶融して定着させる定着装置であって
、かつ、該耐熱性シートに接触する部分の記録材の搬送
方向と交差する方向にわたって中凸形状になっている加
熱体を備えていることを特徴とする定着装置。