JPH032784A - 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３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３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１００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１ノて設けられ
ている潜像形成部■と、該潜像形成部■に近接して配設
されている現像手段、即ち回転式現を装置ｍと、該回転
式現像装置ｍ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とで構成されている。

王記転写材搬送系工は、前記装置本体１００の一側（第
３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、クリッパ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ｌＯ１転写材分離用帯電器１３か配設されている第
３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
で構成されている。

前記潜像形成部■は、その外周面が前記転写ドラム９の
外周面に当節して配設されている第３図矢印方向に回転
自在な像担持体、即ち感光体トラム３と、該感光体ドラ
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ｍは、回転自在な回転体ｌと、
該回転体ｌ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及びブラック現像器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２８Ｋ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か第３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。

感光体トラム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か行なわれる。

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と該当援
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。転写ドラム９は、感光体ド
ラム３と同期して第３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トラム９の外周面とか当接し
ている部位にて転写帯電器１０によフて転写される。転
写トラム９は、そのまま回転を継続し１次の色（第３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１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が形成される間に回
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色順画像は各帯電器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
トラム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
に入口ガイド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５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か良いことが必要であ
り、軟化点か低く、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が好ましい。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
ることかてきる。

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線、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′Ｊ！、
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３図に示した画像形成装置に使用されるト
ナーとしては、その軟化点か６０℃〜１５０℃、好まし
くはｓｏ”ｃ〜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か適している。

このシャープメルトトナーの軟化特性を第４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°Ｃ／
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１．０ｃｍ２とする。

第４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４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、溶融粘度が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　ΔＴ＝ｌＴＩ　−７２１＝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
下を起こすことか特徴である。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ぜし
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カラート
ナーは、親和力か大きく、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５図に基づいて説
明する。

第５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２０ｐＬｍ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が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か当接され、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
か制御される。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℃）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Ｍ１７の所定箇所には離型剤塗布装置３
２か設けられている。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によって定着ローラ２１に塗布するように構成
されている。

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ーング装置３６
が設けられている。このクリーニンク装置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のクリーニングか行
なわれる。

而して、トナー像３１か転写された転写材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３図
参照）によるものと同極性（正極性）の帯電かなされ、
帯電器１８ｂによって帯電器１８ａとは逆極性（負極性
）の帯電かなされ、これによって転写材３０とトナー像
３１か再帯電される。

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間のニップ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、最後に転写材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、従来の定着装置１７にあっては、転写材３０
の両ローラ２１，２５に対する直交性を良好に保って両
ローラ２１，２５通過時に転写材３０にシワが発生する
のを防ぐことができるものとして、第５図に示すように
入口ガイド１９の頂部１９ａか搬送ベルト１６の搬送路
と両ローラ２１．２５間のニップ３８を結んだ直線Ａよ
りも高い位置に設置されていた。

しかしながら、上記のように入口ガイド１９の頂部１９
ａを前記直線Ａよりも高くすると、第６図に示すように
転写材３０が入口ガイド１９の頂部１９ａに強く当たる
ため、該転写材３０上の未定着トナー像３１が擾乱され
る。転写材３０は作像過程において転写帯電器ｌＯによ
って帯電（前記例ては正帯電）され、分離時に除電帯電
器１４によって除電されるか、該転写材３０には可成り
の量の正帯電電荷か残る。こうして電荷を帯びた転写材
３０か入口ガイド１９によって擦られると、入ロガイド
１９自体も帯電され、入口ガイド１９の電荷はその頂部
１９ａに集中する。この結果、転写材３０上のトナーは
入口ガイド１９の頂部１９ａに動くように擾乱され、こ
の頂部１９ａに当接した部分の画像が濃くなるという問
題か生ずる。

第７図に転写材３０か入口ガイド１９を通過するときの
該転写材３０上の様子を示す。同図において、斜１３１
−１は転写材３０の全面に亘ってトナーが乗っている様
子を示し、直線３１−２はトナーか入口ガイド１９の頂
部１９ａに集中した様子を示す。尚、入口ガイド１９に
は、頂部１９ａを有する複数の入口ガイドリブ１９−１
か幅方向に適当な間隔で配設されている。

尚、上記現象は、転写材３０か入口ガイド１９前て定着
前帯電器１８ａ、１８ｂによって再帯電されると、−層
顕著に現われる。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものて、その目的と
する処は、転写材上での未定着現像剤の擾乱を防いで常
に良質な画像を得ることかて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、未定着画像を担持した
転写材を搬送手段により入口ガイドを経て少なくとも一
対のローラ間のニップへ進入させることによって前記未
定着画像を定着する定着装置において、前記入口ガイド
の頂部を、前記搬送手段の搬送路と前記ローラ間のニッ
プを結んだ直線よりも下方に位置せしめたことをその特
徴とする。

（作用） 本発明によれば、転写材は入口ガイドに案内されつつも
、直ちにローラ間のニップに進入し、両ローラの回転に
よって排紙方向へ引っ張られ、搬送手段の搬送路とニッ
プを結ぶ直線に沿って搬送されるため、搬送中に該転写
材か入口ガイドに接触することかなく、転写材か転写帯
電されていても、この転写材上の現像剤か入口ガイドの
頂部によって擾乱されることかなく、良質な画像か常に
安定して得られる。

（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を示す断面図であり、本
図においては第５図において示したと同一要素には同一
符号を付し、以下、それらについての説明は省略する。

図示のように、本実施例においては、入口ガイド１９の
頂部１９ａの高さ位置を、搬送ベルト１６の搬送路と両
ローラ２１，２５間のニップ３８を結ぶ直線Ａよりも低
く設定している。

このように構成すると、転写材３０は入口ガイド１９に
案内されつつも、直ちに両ローラ２１゜２５間のニップ
３８に進入し、定着ローラ２１と加圧ローラ２５の回転
によって排紙方向（図中、右方）へ引っ張られ、前記直
線Ａに沿って搬送されるため、搬送中に該転写材３０か
入口ガイド１９に接触することかない。これにより、転
写材３０か転写帯電によって帯電されていても、該転写
材３０上の未定着トナー像３１か入口ガイド１９の頂部
１９ａによって擾乱されることかなく、良質な画像が安
定して得られる。

又、転写材３０か定着前帯電によって帯電されていても
、従来生じていたトナーの擾乱は全く起らない。

尚、本実施例のように構成すれば、転写材３０の先端は
定着ローラ２１側に突き当たるように進入しにくくなる
が、逆に加圧ローラ２５側に突き当たるように進入する
ため、該転写材３０にシワか生ずる等の不具合は生じな
い。特に、第３図に示したカラー画像形成装置において
は、転写材３０上の複数層のトナー層を定着するため、
定着ローラに弾性を有するローラを用い、又、ニップの
形状も従来の白黒複写機に使用されているような糸巻き
形状ではなく、略ストレートな形状を採っているため、
転写材にシワが発生することはない。

ところで、カラー画像形成装置における入口ガイドには
、第７図に示した入口ガイドリブ１９−１のようなリブ
を設けることか好ましい。

これは、転写材が複数回の転写帯電を受けて強く帯電し
ているためであって、特にオーバーヘッドプロジェクタ
用トランスベアレンシート（以下、ＯＨＰシートと略称
する）のような転写材は特に強く帯電し、入口ガイドに
強く静電吸着し易くなる。このとき、入口ガイドか完全
にフラットな板状のものであると、ＯＨＰシートか入口
ガイドに静電的に吸着され、定着ニップに進入していか
なくなる。然るに、入口ガイドに前記入口ガイドリブ１
９−１のようなリブがあれば、転写材の入口ガイドに対
する静電吸着力か弱まり、該転写材の定着ニップへの進
入か容易となる。

ところで、入口ガイド１９の頂部１９ａの高さ位置とし
ては、第１図に示す直線Ａよりも低ければ一応問題はな
いが、好ましくは入口ガイド頂部１９ａは直線Ａの下方
０．１ｍｍ　〜５ｍｍの範囲に位置すべきである。これ
は、入口ガイド頂部１９ａか直線Ａに近づく程、転写材
３０が該入口ガイド頂部１９ａに接触する可能性が高ま
り、反面、入口ガイド頂部１９ａが直線Ａより下方へ５
ｍｍ以上離れると、転写材３０のニップ３８への進入か
不安定となるためである。

次に、入口ガイドの別実施例を第２図に示す。

第２図に示す入口ガイド１１９においては、第７図に示
した三角状の入口ガイドリブ１９−１に代えてフラット
な頂部を有する入口ガイドリブ１１９−１を幅方向に配
設している。

斯かるフラットな頂部を有する入口ガイドリブ１１９−
１を設けることにより、転写材の該入口ガイドリブ１１
９−１との擦れが緩和されるとともに、転写材上の未定
着トナーの擾乱の発生か効果的に防がれる。

尚、以上説明した実施例においては、定着ローラ２１の
周速は搬送ベルト１６の周速よりも大きい必要かある。

これは定着ローラ２１と搬送ベルト１６との間で転写材
３０を引っ張って伸ばした状態て搬送するためてあって
、定着ローラ２１の周速か搬送ベルトエ６のそれよりも
小さいと、これら定着ローラ２工と搬送ベルト１６間で
転写材３０に弛みか生じ、たとえ入口ガイド１９の頂部
１９ａか前記直線Ａの下方に位置していても、搬送中の
転写材３０か入口ガイド頂部１９ａに擦れ、本発明の効
果が期待てきない。

（発明の効果） 以上の説明で明らかな如く本発明によれば、未定着画像
を担持した転写材を搬送手段により入口ガイドを経て少
なくとも一対のローラ間のニップへ進入させることによ
って前記未定着画像を定着する定着装置において、前記
入口ガイドの頂部を、前記搬送手段の搬送路と前記ロー
ラ間のニップを結んだ直線よりも下方に位置せしめたた
め、転写材上ての未定着現像剤の擾乱を防いで常に良質
な画像を安定して得ることかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る定着装置を示す断面図、第２図は
入口ガイドの斜視図、第３図は画像形成装置の縦断面図
、第４図はトナーの軟化特性図、第５図及び第６図は従
来例に係る定着装置を示す断面図、第７図は従来の入口
ガイドの斜視図である。 １６・・・搬送ベルト（搬送手段）、１７・・・定着装
置、１９・・・入口ガイド、１９ａ・・・入口ガイドの
頂部、２１・・・定着ローラ、２５・・・加圧ローラ、
３０・・・転写剤、３１・・・未定着トナー像（未定着
画像）、３８・・・ニップ、Ａ・・・搬送手段の搬送路
とローラ間のニップを結んだ直線。 特許出願人　　　　キャノン株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）未定着画像を担持した転写材を搬送手段により入
   口ガイドを経て少なくとも一対のローラ間のニップへ進
   入させることによって前記未定着画像を定着する定着装
   置において、前記入口ガイドの頂部を、前記搬送手段の
   搬送路と前記ローラ間のニップを結んだ直線よりも下方
   に位置せしめたことを特徴とする定着装置。
2. （２）前記ローラの周速は、前記搬送手段のそれよりも
   大きく設定されていることを特徴とする請求項１記載の
   定着装置。