JPH043320Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、電子写真用定着装置に関し、特に、
トナー画像に接触しない側のローラの表面を帯電
させ、その静電気力を用いて用紙の支持を行うと
ともに、加熱ローラからの用紙の剥離を剥離爪等
を用いて強制的に行うことなしに、挟持部での用
紙の曲げと剥離用帯電器からの放電により、自動
的に剥離出来るように構成した定着装置に関す
る。

（従来の技術） 従来より用いられている複写機においては、そ
の用紙に転写されたトナー画像を加熱して定着す
る際に、ハロゲンランプや、その他の発熱体より
構成される内部加熱素子を内装した加熱ローラ
と、表面に弾性体が被覆された加圧ローラとから
構成され、２つのローラの間にトナー画像を転写
した用紙を通過させるように構成している定着装
置を用いていることが多い。そして、用紙上に形
成されたトナー画像が加熱ローラに接触して、溶
融されると同時に加圧が行なわれて、コピーとし
て完成されるようになつている。

さらに、通常用いられている定着装置において
は、トナー画像が加熱ローラに接触し、そのトナ
ーの溶融が行われる際に、トナーによつて、用紙
が加熱ローラ表面に付着され、加熱ローラと一体
に回転することがある。そこで、通常は、加熱ロ
ーラ表面を用紙が付着しにくいようなフツソ樹脂
等でコーテングする他に、付着防止用のシリコン
オイル等を塗布し、用紙が付着しにくいようにす
るとともに、加熱ローラの表面から用紙を強制的
に剥離するための、剥離爪等の部材をローラ表面
に接触させ、用紙を加熱ローラ表面から分離させ
るようにしている。

しかしながら、剥離爪を用いた装置において
は、プラスチツクまたは、金属製の爪部材の先端
部を、常時加熱ローラの表面に接触させるように
構成しているために、その表面に形成した離型層
を傷付けることがあり、その傷によつて定着され
た用紙のトナー画像にスジ状の汚れ等が発生し、
コピーを見にくいものにしていることがある。

そこで、上記したような欠点を解消するため
に、特開昭56−132365号公報や、特開昭56−
132369号公報、特開昭58−111963号公報等に示さ
れているような定着装置が提案されている。そし
て、これらの定着装置においては、いずれも、加
熱ローラの表面にオフセツト防止用のオイルを供
給するとともに、剥離爪によつて、用紙を剥離す
るようにしたものが示されている。

例えば、第６図に示されるような従来より一般
に用いられている定着装置においては、上記した
ように、内部加熱素子１１をその内部に形成した
加熱ローラ１０の表面に、フツソ樹脂等の離型層
を形成し、その表面を硬質のもので形成するとと
もに、加圧ローラ１５を、コア１５ａの外面に比
較的厚い弾性体の被覆を形成している。そして、
トナー画像２１を転写した用紙２０を２つのロー
ラ間に通したときに、用紙２０を加熱ローラ１０
の外周に沿つて湾曲させ、その湾曲したままの
除々で排出することになるために、用紙上の未定
着トナー画像のトナーが溶融することによつて、
加熱ローラ１０の表面に用紙２０が付着したりす
ることが多い。そこで、用紙がローラに付着した
ままで回転することを防止するために、剥離爪２
３，２３をそれぞれのローラに対応して設け、用
紙２０の剥離を行うようにしている。

上記したように、従来より用いられている加熱
ローラ型定着装置においては、トナー画像に接触
する加熱ローラ１０の表面に沿つて、用紙２０を
湾曲させることと、溶融したトナーによつて用紙
２０を加熱ローラ１０の表面に接着すること等に
よつて、剥離爪２３による剥離の動作を困難にし
ており、それに対処するための離型層の材質や、
オイルの供給等に多くの解決すべき問題点を持っ
ていた。

さらに、第６図に示すような、従来より用いら
れている加熱ローラ型定着装置においては、２つ
のローラの間を通過した後で、直ちに剥離爪２３
によつて剥離されるために、加熱されたトナー２
１は、剥離された直後に、その周囲の雰囲気によ
つて冷却されていまうことになり、トナーの流動
時間を短縮するために、トナーの定着が確実に行
われにくいという欠点を持つている。

この状態は、トナーの高い流動性を必要とする
カラー定着の場合には、非常に不利な条件になる
もので、それによつて得られたコピーの画質が、
不鮮明なものになることがあつた。そこで、その
ような欠点を解決するために、従来より用いられ
ているカラー複写機においては、定着装置１のロ
ーラの回転速度を低くし、トナー画像の加熱時間
を長くする等の、手段が採用されていることがあ
る。しかし、そのような手段を採用したときに
は、カラーコピーを行わないときにも、複写機の
複写のスピードが低下することになる等の欠点が
発生することになる。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案は、上記したような従来より用いられて
いる定着装置の欠点を解消するもので、カラーコ
ピーを得る際にも、そのプロセススピードを低下
させることなしに、定着の動作を行い得るように
するとともに、用紙の保持と剥離を容易に行い得
るようにした電子写真用定着装置を提供すること
を目的としている。

（問題点を解決するための手段および作用） 本考案は、一対のローラで構成され、その一方
または両方のローラに加熱手段を形成し、トナー
画像に接触する側のローラの表面に弾性体より形
成される被覆を設け、他方のトナー画像に接触し
ない側のローラには、その表面に硬い被覆を形成
してなる電子写真用定着装置に関する。本発明の
定着装置においては、前記トナー画像に接しない
側のローラの周長を、その複写機に使用される用
紙の最大長さよりも長く形成し、前記トナー画像
に接しない側のローラに対して、ローラ帯電用
と、用紙剥離用との２つの帯電器を配置してい
る。前記帯電器は、ローラを帯電させるためのも
のと、用紙の排出部に接近した位置に設けた用紙
剥離用の帯電コロトロンとから構成し、加圧ロー
ラに帯電させることにより、用紙を吸引保持させ
るとともに、用紙をローラから剥離する場合に
は、用紙に対してローラと同一の極性の放電を行
うことにより、用紙が自然にローラから離間るよ
うな手段を用いている。

そして、本考案の電子写真用定着装置において
は、コピーモードをカラーコピーとして選択した
ときに、用紙を加圧ローラに吸着したままで複数
回回転させて定着の動作を行い、トナーの溶融を
確実に行い得るようにしている。

さらに、２つのローラ間に挟持された用紙は、
加熱ローラの表面に形成された弾性体が、加圧ロ
ーラによつて湾曲されることになるために、加圧
ローラの外周に沿つて用紙が曲げられた状態で挟
持され、ローラ間から排出されたときに、加圧ロ
ーラに沿つて曲げられたままで排出される。

したがつて、用紙が加熱ローラに対して、トナ
ーによつて接着される状態が発生したとしても、
その用紙が接着された状態が自動的に解消され、
用紙が加熱ローラに巻き付くことを防止出来る。
そして、加圧ローラから用紙を剥離する場合に
は、帯電コロトロンによつて用紙が帯電されるこ
とにより、加圧ローラからの用紙の剥離が非常に
容易に行なわれることになる。

（実施例） 図示された例にしたがつて、本考案の電子写真
用定着装置の一実施例の構成を説明すると、第１
図に示されるように、本考案の定着装置１は、加
熱ローラ１０と、加熱ローラ１５とから構成され
る。本考案の加熱ローラ１０は、その内部にハロ
ゲンランプ等の内部加熱素子１１を収容した金属
コア１２と、金属コア１２の表面に１〜1.5mmの
厚さで形成したシリコンゴム等の弾性体１３より
なる被覆層より形成されている。

そして、加熱ローラ１０の周囲には、温度セン
サー４と、オイル供給装置５が配置されていて、
温度センサーによつて、内部加熱素子１１による
ローラの加熱温度の制御を行うとともに、オイル
供給装置５を用いて、オイルパン６に収容されて
いるシリコンオイルを、塗布部材７によつてロー
ラ１０表面へ供給を行い、溶融されたトナーによ
り、ローラ１０の表面への用紙２０の付着を防止
するようにしている。

また、加圧ローラ１５は、その内部に内部加熱
素子を形成するか、または、内部加熱素子を有し
ていない金属コアの表面に、耐熱性フツソ樹脂等
をコーテイングして形成されるもので、その直径
は複写機によつて複写される用紙の最大長さより
も、若干周長が大きくなるようにして形成され
る。

さらに、本考案の加圧ローラ１５の周囲には、
ローラ帯電用コロトロン１７ａを設け、ローラ１
５の表面に（−）の電荷を帯電させるようにする
とともに、用紙の排出部分に対応した位置に、用
紙帯電用コロトロン１７ｂを設け、ローラ１５の
表面に、静電気力によつて吸着されている用紙に
反対極性の電荷を与えて、自然な状態で用紙の剥
離を行う。

さらに、本考案の定着装置１には、用紙搬送路
にしたがつて、用紙ガイド部材２，２ａをそれぞ
れ形成し、その所定の位置に孔等を形成して、用
紙センサー４，４ａを設け、その用紙センサーに
よつて、用紙の検知の情報を制御装置に入力し、
その制御の動作をコントロールする。

第１図に示す定着装置においては、そのローラ
の駆動を加圧ローラ１５に接続した駆動部材を介
して行うようにしているが、第２図に示すような
他の実施例においては、加熱ローラ１０に接続し
た駆動装置によつて行うとともに、用紙の検知を
マイクロスイツチ３，３ａを用いて行うようにし
ている。また、第２図に示す例においては、１個
の帯電コロトロン１７を用いて、加圧ローラ１５
の表面に帯電させて、加圧ローラに用紙を付着さ
せて保持し、用紙を剥離する際には、ローラの帯
電と同極性の電荷を印加するように構成する。そ
して、排出される用紙の検知を、フオトセンサー
を用いて行うように形成している。

本考案の定着装置１における用紙の吸着と、剥
離の作用について、第３図にもとづいて説明する
と、ローラ帯電用コロトロン１７ａによつて加圧
ローラ１５の表面に（−）の電荷が付与される
と、そのローラに接触された用紙２０には（＋）
の電荷が発生し、その静電気力によつて用紙２０
が加圧ローラ１５の表面に付着される。そして、
加熱ローラ１０の表面の弾性体１３が加圧ローラ
によつて押圧されることにしたがつて、用紙２０
が図示されるような状態で湾曲され、ローラに用
紙が保持される状態で定着の動作が行われる。

そして、ローラ１０，１５により挟持される状
態で、定着の作用が行われ、トナー画像が用紙に
定着されると、そこで用紙帯電用コロトロン１７
ｂによつて、用紙２０の表面に（−）の電荷が与
えられるために、用紙２０の加圧ローラ１５に対
する吸着が解除され、用紙は自然な状態で剥離さ
れることになる。したがつて、本考案の定着装置
においては、用紙２０の剥離のために、剥離爪を
用いる必要はないことになる。

次に、本考案の定着装置１を用いて、定着を行
う場合についての動作を第１図にもとづいて説明
する。

複写機のスイツチを押し、装置がコピーモード
に設定されたときに、定着装置１の一対のローラ
は、駆動部材１４によつて回転が開始され、それ
と同時に、ローラ帯電用コロトロン１７ａが加圧
ローラ１５を帯電させる。そして、コントローラ
パネルに入力された白黒モードか、カラーモード
かの区別にしたがつて、用紙帯電用コロトロン１
７ｂの動作が行われる。

つまり、あらかじめローラ帯電用コロトロン１
７ａによつて帯電されている加圧ローラ１５に、
用紙２０が接触すると、用紙には静電誘導によ
り、加圧ローラ１５と逆極性に帯電されることに
なり、その静電気力によつて吸着される。そし
て、加熱ローラ１０により加熱され、定着の動作
が行われるようになつているが、白黒画像の場合
には、定着装置１を一回通した状態で定着の動作
が終了することになるので、トナー画像が転写さ
れた用紙２がマイクロスイツチ３を作動させたと
きに、排出側の用紙帯電用コロトロン１７ｂが放
電を開始し、直ちに、用紙２０の剥離を行うよう
にしている。

また、カラーコピーの場合には、用紙２０がマ
イクロスイツチ３を作動させた後で、加圧ローラ
１５の表面に用紙２０を吸着させた状態のまま
で、複数回の回転を行うようにするのであり、そ
のマイクロスイツチ３の検知情報が制御装置に入
力された後で、加圧ローラ１５の回転数をカウン
トし、加圧ローラ１５が所定の回数だけ回転し、
カラートナー画像の定着を行つた後で、用紙帯電
用コロトロン１７ｂに給電し、用紙を逆極性に帯
電させることにより、用紙２０の剥離を行う。

そして、端部が剥離された用紙を、用紙ガイド
部材２ａで案内し、その途中でマイクロスイツチ
３ａを作動させるとともに、送り出しローラ２２
によつて排出トレイに排出する。

また、本考案の定着装置においては、用紙帯電
用コロトロン１７ｂは、マイクロスイツチ３ａが
用紙により作動されたときに、給電が停止され、
コロトロン１７ｂの放電を終了させる。

第２図に示すような他の実施例の場合には、帯
電コロトロン１７を１個設けており、第１図に示
す場合のローラ帯電用コロトロンと、用紙帯電用
コロトロンとを併用するようにしている。そし
て、白黒コピーの場合には、加圧ローラ１５の帯
電を行わなくとも、２つのローラ間での用紙の曲
げによつて、加熱ローラ１０への付着を防止する
とともに、加圧ローラ１５からの剥離を行わせる
ことも可能であるが、当然、帯電コロトロン１７
を作動させ、静電気力によつて、用紙の保持と、
剥離の作用を行わせるることも可能である。

カラーコピーの場合には、加圧ローラ１５の表
面に用紙を確実に保持させた状態で、複数回回転
させることになるので、第１図に示した実施例の
場合と同様にして、最初に帯電コロトロン１７に
より加圧ローラ１５の表面に（−）電荷を帯電さ
せ、用紙を静電気力によつて保持させ、定着の動
作を行う。そして、定着の動作が終了すると、再
び帯電コロトロン１７に給電を行い、用紙に
（−）電荷を供給することによつて、加圧ローラ
１５から用紙を静電気的に剥離させるようにす
る。

なお、上記した実施例においては、用紙は検知
部材３として、フオトセンサーを用いているが、
この検知部材は、用紙を確実に検知出来るもので
あれば、いかなるものでも用い得ることになる。

本考案の電子写真用定着装置において、白黒モ
ードの場合と、カラーモードの場合とでは、定着
装置の２つのローラ間を通過させる回数が異なる
ようにしている。これは、本考案の例のように加
熱ローラの表面を粗面に形成している場合に、黒
トナーの定着には、１回の加熱で十分にトナーの
溶融が行われ、用紙にトナー画像として定着され
るが、カラートナーの場合には、第４図に示され
るように、４回以上の定着の動作を行わなけれ
ば、カラートナーの溶融を確実なものとし、画像
光沢度を向上させることが出来ないという理由に
よるものである。

つまり、本考案の定着装置においては、黒トナ
ーを用いた場合と、カラートナーを用いた場合と
では、その定着装置のローラの回転速度を変化さ
せることなく、一定の駆動速度を維持し、加熱ロ
ーラに接するトナー画像を加熱する作用を複数回
繰り返すことによつて、鮮明なカラー画像として
形成出来るようにしている。

また、上記した本考案の定着装置１の動作を、
第１図および第５図に示すフローチヤートに従つ
て説明すると、複写機のスタートボタンを押し
て、内部加熱素子によつて加熱ローラを十分に加
熱し、駆動部材１６によつて、２つのローラを回
転させる。そして、ステツプＡで複写機のコピー
モードを白黒、または、カラモードに設定する。
白黒モードに設定した場合には、ステツプＢに移
行し、ローラ帯電用コロトロン１７ａを作動させ
て加圧ローラ１５に帯電させて待機する。また、
前記工程の後で、感光体からトナー画像が転写さ
れた用紙が搬送されてきて、両ローラの間を通
り、定着の作用が行われ、その用紙が用紙センサ
ー３を作動させる（ステツプＣ）と、ステツプＤ
に移行し、用紙帯電用コロトロン１７ｂが放電を
開始する。

次いで、用紙が排出部の用紙センサーを作動さ
せる（ステツプＨ）と、ステツプＩに移行し、用
紙帯電用コロトロンをオフにして、定着の動作が
終了する。また、前記ステツプＣと、ステツプＨ
で用紙センサーがオンにならないときには、複写
機の用紙搬送路内でジヤムが発生したことにな
り、複写機のコントロールパネルにそのことを表
示し、複写機の動作を停止させることは、従来よ
り用いられている複写機の場合と同様として行わ
れる。

さらに、前記ステツプＡでカラーモードを選択
したときには、次に、ステツプＥに移行し、ステ
ツプＢと同様に、用紙の到着を待ち、用紙センサ
ーがオンされると、ステツプＧに移行し、用紙を
加圧ローラに付着させた状態で保持し、加圧ロー
ラの回転を行い、その回転数をカウントする。そ
して加圧ローラの回転数が所定の回数になると、
ステツプＤに移行し、それ以後は、白黒モードの
場合と同様に、用紙の剥離と排出される用紙の検
知の作用が行なわれる。

上記したように、本考案の電子写真用定着装置
の場合には、複写機のコントロールパネルに複写
のモードの設定を行うことによつて、定着装置の
ローラの回転モードが設定され、そのトナーに最
適な定着の動作が行われることになる。

また、上記した本考案の実施例においては、加
熱ローラの表面に被覆する弾性体として、シリコ
ンゴムを用いたものを示しているが、この弾性体
としては、上記した実施例に限定されるものでな
く、その他に、別の弾性体を用いることも可能で
あり、さらに、その被覆も１〜1.5mmのものでは
なく、それ以上の厚さのものを用いること等も可
能であり、また、その表面にフツソ樹脂等の離型
層を形成することも、必要に応じて任意に行うこ
とが出来る。

さらに、本考案の電子写真用定着装置は、通常
用いられている複写機の他に、レーザー方式の複
写機や電子複写機などにも適用が可能なものであ
り、カラーモードと、白黒モードの切換を選択可
能な複写機の全てに適用が可能である。

（考案の効果） 本考案の電子写真用定着装置は、上記したよう
な構成を有するものであるから、用紙の表面に形
成した未定着トナー画像を加熱ローラに接触さ
せ、溶融したトナーによつて、用紙と、加熱ロー
ラとを接着させるような作用が発生したとして
も、２つのローラ間に用紙を挟持したときに用紙
を加圧ローラ側に湾曲させているために、その排
出部で剥離爪を用いることなしに、自動的に用紙
を加熱ローラから剥離させることになる。

また、加圧ローラからの用紙の剥離は、静電気
力によつて自動的に行われることになるために、
本考案の装置においては、機械的な剥離部材を用
いることが不要となり、従来より用いられている
剥離装置のように、爪等が接触することによつ
て、ローラの表面に傷等をつけることがなく、ロ
ーラの表面部材の保護を確実に行うことが可能に
なる。したがつて、本考案の電子写真用定着装置
においては、ローラの表面の保護部材の寿命を長
く保つことが可能になり、定着されたトナー画像
にも傷等が発生せず、鮮明なコピーを得ることを
可能にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の電子写真用定着装置の構成
を示す側面図、第２図は、本考案の他の実施例を
示す側面図、第３図は、本考案の加圧ローラと用
紙の関係を示す説明図、第４図は、トナー画像の
定着回数と、画像光沢度との関係を示すグラフ、
第５図は、本考案の複写機の動作を示すフローチ
ヤートであり、第６図は、従来より用いられてい
る定着装置の構成を示す側面図である。 図中の符号、１……定着装置、２……用紙ガイ
ド部材、３……用紙センサー、４……温度センサ
ー、５……オイル供給装置、６……オイルパン、
７……塗布部材、１０……加熱ローラ、１１……
内部加熱素子、１２……金属コア、１３……弾性
体、１５……加圧ローラ、１６……駆動部材、１
７……帯電コロトロン、２０……用紙、２１……
トナー画像、２２……排出ローラ、２３……剥離
爪。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 一対のローラで構成され、その一方または両方
   のローラで加熱手段を形成し、 トナー画像に接触する側のローラの表面に弾性
   体より形成される被覆を設け、他方のトナー画像
   に接触しない側のローラには、その表面に硬い被
   覆を形成してなる定着器において、 前記トナー画像に接しない側のローラの周長
   を、その複写機に使用される用紙の最大長さより
   も長く形成し、 前記トナー画像に接しない側のローラに対し
   て、ローラ帯電用と、用紙剥離用との２つの帯電
   器を配置することを特徴とする電子写真用定着装
   置。