JPH032783A - 定着装置 - 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、複写機等の画像形成装置において未定着画像
を加熱定着する定着装置に関する。

（従来の技術） 第４図に画像形成装置の構成を示すか、該画像形成装置
は、装置本体１００の一側（第４図右側）から同装置本
体１００の略中央部に亘って設けられている転写材搬送
系工と、装置本体ｌＯＯの略中央部に、前記転写材搬送
系工を構成している転写トラム９に近接して設けられて
いる潜像形成部■と、該潜像形成部ＩＩに近接して配設
されている現像手段、即ち回転式現像装置■と、該回転
式現像装置■に近接して配設されている現像剤補給手段
、即ち現像剤補給装置２とて構成されている。

上記転写材搬送系工は、前記装置本体ｌＯＯの一側（第
４図右側）に形成されている開口部１００ａに対して着
脱自在な転写材補給用トレイ１０１．１０２と、該トレ
イ１０１，１０２の略直上部に配設された給紙用ローラ
１０３，１０４と、これら給紙用ローラ１０３，１０４
に近接して配設され、給紙ローラ６を備えた給紙ガイド
５ａ、５ｂと、給紙ガイド５ｂに近接して設けられ、そ
の外周面近傍に回転方向上流側から下流側に向かって当
接用ローラ８、グリッパ７、転写材分離用帯電器１４、
分離爪１５か配設されているとともに、内周側に転写帯
電器１０、転写材分離用帯電器１３が配設されている第
４図矢印方向に回転自在な転写ドラム９と、前記分離爪
１５に近接して設けられている搬送ベルト１６と、該搬
送ベルト１６の搬送方向終端側に近接して配設され、装
置本体１００外へと延在する装置本体１００に対して着
脱自在な排出用トレイ１１０と、該排出用トレイ１１０
に近接して設けられている本発明に係る定着装置１７と
て構成されている。

前記潜像形成部■は、その外周面が前記転写トラム９の
外周面に当接して配設されている第４図矢印方向に回転
自在な像担持体、即ち感光体ドラム３と、該感光体トラ
ム３の外周面近傍に同感光体ドラム３の回転方向上流側
から下流側に向かって配設されている除電用帯電器１１
、クリーニング手段１２及び−成帯電器４と、感光体ド
ラム３の外周面上に静電潜像を形成するためのレーザビ
ームスキャナの如き像露光手段５０とポリゴンミラーの
如き像露光反射手段６０を具備している。

又、前記回転式現像装置■は、回転自在な回転体ｌと、
該回転体１にそれぞれ搭載され、前記感光体トラム３の
外周面と対向する位置にて該感光体トラム３の外周面上
に形成された静電潜像を可視化（現像化）するためのマ
ゼンタ現像器ＩＭ、シアン現像器ＩＣ、イエロー現像器
ＩＹ及びツラック現像器ＩＢＫとを有している。

更に、前記現像剤補給装置２は、相互に隣接して配設さ
れ、外部から供給される各色毎の現像剤をそれぞれ色別
に保持するイエローホッパ２Ｙ、マゼンタホッパ２Ｍ、
シアンホッパ２Ｃ、ブラックホッパ２ＢＫを具備してい
る。

上述した構成を有する画像形成装置全体のシーケンスに
ついて、フルカラーモードの場合を例として簡単に説明
する。

前記感光体ドラム３が第４図の矢印方向に回転すると、
該感光体ドラム３の感光体は一次帯電器４によって均等
に帯電される。この−成帯電器４による感光体に対する
均等な帯電か行なわれると、原稿（図示せず）のマゼン
タ画像信号にて変調されたレーザ光Ｅにより画像露光か
行なわれ、感光体ドラム３上に静電潜像が形成され、回
転体ｌの回転により予め現像位置に定置されたマゼンタ
現像器ＩＭによって該静電潜像の現像が行なわれる。

一方、給紙ガイド５ａ、給紙ローラ６、給紙ガイド５ｂ
を経由して搬送されてき゛た転写材は、所定のタイミン
グでグリッパ７により保持され、当接用ローラ８と該当
核用ローラ８に対向している電極とによって静電的に転
写ドラム９に巻き付けられる。転写トラム９は、感光体
ドラム３と同期して第４図の矢印方向に回転しており、
マゼンタ現像器ＩＭで現像された顕画像は、前記感光体
ドラム３の外周面と前記転写ドラム９の外周面とか昌接
している部位にて転写帯電器１０によって転写される。

転写トラム９は、そのまま回転を皇統し、次の色（第４
図においてはシアン）の転写に備える。

他方、感光体ドラム３は、前記除電用帯電器１１により
除電され、クリーニング手段１２によってクリーニング
された後、再び一次帯電器４によって帯電され、次のシ
アン画像信号により前述のような像露光を受ける。前記
回転式現像装置■は、感光ドラム３上に前記像露光によ
ってシアン画像信号による静電潜像か形成される間に回
転してシアン現像器ＩＣを前述した所定の現像位置に定
置せしめ、所定のシアン現像を行なう。引き続いて、上
述したようなプロセスをそれぞれイエロー色及びブラッ
ク色に対しても実施し、４色分の転写か終了すると、転
写材上に形成された４色像画像は各帯電器１３．１４に
より除電され、前記グリッパ７による転写材の把持が解
除されるとともに、該転写材は分離爪１５によって転写
ドラム９より分離され、搬送ベルト１６に送られる。

その後、この転写材は、定着装置１７に進入される前に
、定着前帯電器１８ａ、１８ｂによって再帯電され、更
に入ロガイト１９に案内されて定着装置１７の後述する
定着ローラ２１と加圧ローラ２５（第６図参照）間に送
られて加熱定着され、最後に排紙案内部材である排紙コ
ロ２０により装置本体１００外へ排出される。

斯くて、一連のフルカラープリントシーケンスか終了し
、所要のフルカラープリント画像か形成される。

次に、この画像形成装置に使用される現像剤であるトナ
ーについて説明する。

カラーの画像形成装置に使用されるトナーは、これに熱
を印加した際の溶融性及び混色性が良いことか必要であ
り、軟化点が低く、且つ溶融粘度の低いシャープメルト
性の高いトナーを使用することか好ましい。即ち、斯か
るシャープメルトトナーを使用することにより、複写物
の色再現範囲を広め、原稿像に忠実なカラーコピーを得
ることができる。

このようなシャープメルトトナーは、例えばポリエステ
ル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、着色剤（染料、昇華
性染料）、荷電制御剤等を溶融混練、粉砕、分級して製
造される。尚、必要ならば、トナーに各種外添剤を添加
する外添工程をトナー製造工程に付加してもよい。

カラートナーは、定着性、シャープメルト性を考慮する
と、結着樹脂としてポリエステル樹脂を使用したものか
特に好ましい。シャープメルト性ポリエステル樹脂は、
ジオール化合物とジカルボン酸とから合成される分子の
主鎖にエステル結合を有する高分子化合物である。

ところで、第４図に示した画像形成装置に使用されるト
ナーとしては、その軟化点が６０℃〜１５０℃、好まし
くは８０℃〜１２０℃であるシャープメルト性ポリエス
テル樹脂を使用したものが適している。

このシャープメルトトナーの軟化特性を第５図に示す。

軟化特性は、フローテスターＣＦＴ−５００型（島原製
作所製）を使用し、ダイ（ノズル）の直径０．５ｍｍ、
厚み１．０ｍｍとして５０Ｋｇの押出荷重を加え、所期
設定温度８０°Ｃて、予熱時間３００秒の後、５℃／分
の速度て等速昇温したときに描かれるトナーのプランジ
ャー降下量−温度曲線（以下、軟化Ｓ字曲線という）を
求めることによって得られる。尚、試料となるトナーは
１ｇ〜３ｇの精製した微粉末を用い、プランジャー断面
積は１．０ｃｍ”とする。

第５図に示すように等速昇温するに従い、トナーは徐々
に加熱されて流出が開始される（プランジャー降下Ａ→
Ｂ）、そして、更に昇温すると、溶融状態となったトナ
ーは大きく流出しくＢ→Ｃ→Ｄ）、プランジャーの降下
が停止する（Ｄ→Ｅ）。尚、第５図において、軟化Ｓ字
曲線の高さＨは全流出量を示し、Ｈ／２の０点に対応す
る温度Ｔ。はそのトナーの軟化点を示す。

而して、シャープメルト性樹脂とは、溶融粘度か１０’
ｃｐを示すときの温度をＴ１．５Ｘ１０’ｃｐを示すと
きの温度をＴ２としたとき、Ｔ、＝９０℃〜１５０℃で
あって、且つ１ΔＴ＝　ｌ　Ｔｒ　　Ｔｚ　　ｌ　＝　
５℃〜３０℃の条件を満たす樹脂のことをいう。

これらの温度−溶融粘度特性を有するシャープメルト性
樹脂は、加熱されることにより極めてシャープに粘度低
下を起こすことが特徴である。このような粘度低下か最
上部トナー層と最下部トナー層との適度な混合を生せし
めるとともに、トナー層自体の透明性を急激に増加させ
、良好な減色混合を可能とする。

ところで、このようなシャープメルト性の高い力、ラー
トナーは、親和力が大きく、定着ローラにオフセットし
易い。

ここで、前記定着装置１７の詳細を第６図に基づいて説
明する。

第６図において、２１は定着ローラであって、これはア
ルミニウム製の芯金２２の外層にＨＴＶシリコーンゴム
（高温加硫タイプシリコーンゴム）２３を所定の厚さに
被覆し、更にその外層にＬＴＶシリコーンゴム（低温加
硫タイプシリコーンゴム）２４を２０ｐｍの厚さに被覆
して構成される。そし゛て、この定着ローラ２１の下側
には加圧ローラ２５が設けられており、該加圧ローラ２
５はアルミニウム製の芯金２６の外層にＨＴＶシリコー
ンゴム２７を所定の厚さに被覆し、更にその表面層に樹
脂皮膜２７′を被覆して構成される。上記定着ローラ２
１及び加圧ローラ２５内には加熱源であるハロゲンヒー
タ２８か各々配設されている。そして、加圧ローラ２５
にはサーミスタ２９が当接され、このサーミスタ２９に
よりハロゲンヒータ２８への電流の供給の０Ｎ１０ＦＦ
が制御される。このようにして、定着ローラ２１と加圧
ローラ２５の表面温度が転写材３０上の未定着トナー像
３１を転写材３０上に定着させるに好適な所定値（例え
ば、１７０°Ｃ）に保たれるようになっている。尚、こ
れらの定着ローラ２１及び加圧ローラ２５は不図示の駆
動装置によって図示の矢印す方向に回転駆動される。

一方、定着ローラ２１からのトナーの離型性を向上させ
るため、定着装置１７の所定箇所には離型剤塗布装置３
２が設けられている。この離型剤塗布装置３２は、オイ
ルタンク３２ａ内のシリコーンオイル３３をローラ群３
４，３５によって汲み上げ、この汲み上げられたシリコ
ーンオイル３３を塗布量調整ブレード４０によって一定
量に規制してから該シリコーンオイル３３を定着ローラ
２１に塗布するように構成されている。

尚、一般にシリコーンオイルの塗布量は次のようにして
求められる。

即ち、Ａ４サイズの転写材（白紙）５０枚の重量をＡＩ
ｇとし、この転写材上へ画像の転写なせず、定着ローラ
のオフセット防止層へのシリコーンオイルの塗布もせず
に、定着ローラと加圧ローラとの間に通紙した後の転写
材（白紙）５０枚の重量をＢｇとし、同様に別のＡ４サ
イズの転写材（白紙）５０枚の重量なりｚｇとし、この
転写材上への画像の転写をしないか、定着ローラのオフ
セット防止層へのシリコーンオイルの塗布は行なって、
定着ローラと加圧ローラとの間を通紙した後の転写材（
白紙）５０枚の重量をＢｇとすると、Ａ４サイズの転写
材（白紙）１枚当りのシリコーンオイルの塗布量ｘｇは
、次式にて求められる。

ｘ＝　（Ｃ＋Ａ＋　−Ｂ−Ａｔ　）１５０更に、定着装
置１７の所定箇所には、定着ローラ２１上にオフセット
したトナーを除去するクリニンク装置３６か設けられて
いる。このクリーニング装置３６は、押圧ローラ３７に
より定着ローラ２１に接触せしめられるクリーニングウ
ェブ３７ａより成り、このクリーニングウェブ３７ａに
よって定着ローラ２１のクリーニングが行なわれる。

而して、トナー像３１が転写きれた転写材３０は、搬送
ベルト１６上を運ばれ、定着前帯電器１８ａ、１８ｂの
中を通過する。これらの定着前帯電器１８ａ、１８ｂで
は、帯電器１８ａによって前記転写帯電器１０（第４図
参照）によるものと同極性（正極性）の帯電がなされ、
帯電器１８ｂによって帯電器１８ａとは逆極性（負極性
）の帯電がなされ、これによりて転写材３０とトナー像
３１が再帯電される。

その後、転写材３０は入口ガイド１９を経て定着ローラ
２１と加圧ローラ２５のニラ７”３８に進入し、これら
定着ローラ２１と加圧ローラ２５によって加えられる熱
と圧力によってトナー像３１は転写材３０上に定着され
る。

そして、転写材３０は排紙ガイド３９に案内され、排紙
案内部材である排紙コロ２０によって機外へ排出される
。

（発明か解決しようとする課題） ところで、定着ローラ２１と加圧ローラ２５間のニップ
３８を通過する転写材３０及びトナー像３１は、離型剤
であるシリコーンオイル３３で濡れた状態で排紙コロ２
０へ送られる。

第７図に転写材３０か排紙コロ２０を通過するときの様
子を示すが、該転写材３０は幅方向（図中、左右方向）
に適当な間隔をあけて設けられた複数の排紙コロ２０に
よって図の紙面垂直方向に搬送されて機外へ排出される
。尚、各排紙コロ２０は互いに接触して回転する排紙上
コロ２０−１と幅広の排紙下ローラ２０−２から成って
いる。

しかしながら、各排紙コロ２０において、排紙上コロ２
０−１は定着された転写材３０に対して第７図に示す幅
Ｘの範囲で線接触しているため。

転写材３０上のシリコーンオイルか＠Ｘの範囲に亘って
除去される。このため、排出された転写材３０において
は、特にトナー像３１上てシリコーンオイルの除去され
た跡（排紙コロ跡）か目立ち、この跡か定着画像の光沢
感の差となって画像の品質低下を招く。

実際、転写材上に定着された画像のうち、排紙コロによ
ってシリコーンオイルか除去された部分は光沢かないよ
うに感じられる。特に、前述のカラー画像を形成する場
合には、トナーの離型性を高めるためにＡ４サイズの転
写材１枚当り０．００１ｇ以上の多量の離型剤を塗布し
ていることに加え、トナー面積の大きな所謂ベタ画像か
多いために前述の排紙コロ跡は特に大きく目立つ。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的と
する処は、排紙コロによる画像の光沢差を解消して良好
な画像を得ることができるようにした定着装置を提供す
るにある。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成すべく本発明は、定着ローラに離型剤を
塗布しながら、未定着画像を担持した転写材を該定着ロ
ーラて定着した後、同転写材を排紙コロによって排出す
るようにした定着装置において、前記排紙コロの前記転
写材への接触部分の形状を、転写材の搬送方向と直交す
る方向に曲率な有するものとしたことをその特徴とする
。

（作用） 本発明によれば、排紙コロは転写材に対して点接触する
ため、転写材上の＃型剤か排紙コロによって除去される
ことかなく、転写材上の画像に生じていた光沢差を解消
して品質の高い画像を常に安定して得ることがてきるよ
うになる。

（実施例） 以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。

第１図は本発明に係る定着装置の排紙コロ２０部分の正
面図であり１本実施例では各排紙コロ２０の排紙上コロ
２０−１の外周面形状を円弧曲面状としている。即ち、
該排紙上コロ２０−１の外周面は、転写材３０の搬送方
向（第１図の紙面垂直方向）と直交する方向に所定の曲
率１／ｐ（ρは曲率半径）を有する円弧曲面状に成形さ
れている。尚、第１図中、２０−２は排紙下コロである
。

このように排紙上コロ２０−１の外周面形状を円弧曲面
状とすることによって、該排紙上コロ２０〜１は転写材
３０に対して図示のように点接触するため、転写材３０
上のシリコーンオイルか接触幅に沿って除去されるとい
うことがなくなり、該転写材３０上に排紙コロ跡が生ず
ることがない、この結果、転写材３０上のトナー像３１
に排紙コロ跡に伴う光沢差か生ずることかなく、排出さ
れた転写材３０上には品質の高い画像が常に安定して形
成されることとなる。

次に、本発明の変更実施例を第２図、第３図にそれぞれ
示す。

第２図に示す実施例では、排紙上コロ２０−１の外周面
形状を円弧状とすることは前記実施例と同様であるが、
該排紙上コロ２０−１を定着装置内のステー４４に取り
付けられた板状弾性板４３に軸支せしめた点が異なる。

而して、本実施例においては、排紙上コロ２０−１は転
写材３０の通過に対して上下方向に可動であり、該排紙
上コロ２０−１は転写材３゜に対して点接触するのに加
え、弾性をもってソフトに接触するため、排紙コロ跡に
対して一層効果的である。

又、第３図に示す実施例では、排紙上コロ２０−１の外
周面の曲率半径ρをその＠Ｒよりも大きく設定しくρ〉
Ｒ）、同排紙上コロ２０−１の曲率ｌ／ρを小さなもの
としているが、このようにしても該排紙上コロ２０−１
は転写材３０に対して点接触することとなり、本実施例
においても前記実施例にて得られたと同様の効果か得ら
れる。

（発明の効果） 以上の説明で明らかな如く本発明によれば、定着ローラ
に離型剤を塗布しながら、未定着画像を担持した転写材
を該定着ローラで定着した後、同転写材を排紙コロによ
って排出するようにした定着装置において、前記排紙コ
ロの前記転写材への接触部分の形状を、転写材の搬送方
向と直交する方向に曲率を有するものとしたため、排紙
コロによる画像の光沢差を解消して良好な画像を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る定着装置の排紙コロ部分の正面図
、第２図は本発明の変更実施例を示す排紙コロ部分の側
面図、第３図は同正面図、第４図は画像形成装置の縦断
面図、第５図はトナーの軟化特性図、第６図及び第７図
は従来例に係る定着装置を示す断面図である。 １７・・・定着装置、２０・・・排紙コロ、２１・・・
定着ローラ、３０・・・転写材、３１・・・未定着トナ
ー像（未定着画像）、３３・・・シリコーンオイル（Ｍ
型剤）、４３・・・板状弾性板（弾性部材）。 特許出願人　　　　キャノン株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）定着ローラに離型剤を塗布しながら、未定着画像
   を担持した転写材を該定着ローラで定着した後、同転写
   材を排紙コロによって排出するようにした定着装置にお
   いて、前記排紙コロの前記転写材への接触部分の形状を
   、転写材の搬送方向と直交する方向に曲率を有するもの
   としたことを特徴とする定着装置。
2. （２）前記排紙コロは、弾性部材によって弾性支持され
   ていることを特徴とする請求項１記載の定着装置。