JPH0519646A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シリコンオイル等の離型剤を全く使用しない
か使用してもごく僅かな使用で定着後の画像においてト
ナーの溶融が十分確保され光沢性がすぐれ色再現性の高
い定着装置を提供する。 【構成】 定着ローラ10と搬送ローラ14に巻回された無
端ベルト15と該ベルト15を介して定着ローラ10に圧着す
る定着ローラ20と該定着ローラ10と前記搬送ローラ14と
の間に架けられた無端ベルトの表面に接してフレッシュ
エヤーを供給するダクト31を連結した冷却ファン32を設
け、溶融状態にあるトナー52が転写紙51とともに運ばれ
る途中で転写紙上に凝縮して無端ベルト15や圧着ローラ
20上にシリコンオイルやトナーやごみがオフセット転写
することを防止した定着装置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真における定着装
置のオフセット転写やよごれ転写やカラー画像の光沢不
足を解消する手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真のトナー像の定着プロセスにお
いては、熱ローラ定着が最も一般的である。そして近年
のカラー画像を扱う電子写真のプロセスにおいては、定
着後の画像の色再現性や画像の光沢性を確保したりＯＨ
Ｐ用転写材を使用時の透過性を確保するためにトナーを
十分溶融させることが要求されている。一般に広く使用
されている線状ポリエステルのトナーを用いてその溶融
條件を前述のレベルにすると、高温オフセットの問題か
ら必須条件として離型剤として低粘度のシリコンオイル
を多量に塗布することが必要になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようにシリコンオ
イルを多量に使用するとシリコンオイルのこぼれの問題
やシリコンオイルの転写材への付着等の問題が発生す
る。特にＯＨＰ使用時にはシリコンオイルの転写材への
含浸がないためシリコンオイルによりユーザーの手を汚
したり、ＯＨＰ自体の透過性を著るしく低下させたりす
る。この問題のために一般のポリエステルを使用したト
ナー即ちワックス系のトナーが採用されているが十分な
溶融状態を得るのがむずかしいのが現状である。また、
カラー画像では前述のように定着後の光沢が要求される
ことが多く、その場合の手段としては従来技術の範囲で
は、前述のように、多量の離型剤を塗布するか、ワック
ス系のトナーを使用する場合には一度定着した画像をオ
プションユニットでもう一度定着させることが行われて
いる。

【０００４】本発明はこのような定着の問題点を解決し
て、シリコンオイルなどの離型剤を全く使用しないか、
使用してもわずかの使用で定着後の画像においてトナー
の溶融が十分確保されトナー溶融における色再現性が優
れた定着装置を提供し、更に、カラー画像で要求される
ような光沢性のよい画像ができ、特にＯＨＰ使用時の透
過性、色再現性に優れた定着を達成させることを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的は次の技術手段
ａ又はｂによって達成される。

【０００６】（ａ）無端ベルトのベルト面を介して圧着
状態にある一対のローラの一方のローラと一定距離だけ
離れた位置にある搬送用ローラとの間に前記無端ベルト
が巻回して設けられ、前記一対のローラの少くとも一方
に、加熱用のヒータが設けられ電子写真の未定着トナー
像を有する転写材がこれ等一対のローラと無端ベルトの
一部を通過することにより該トナーを該転写材上に定着
させる定着装置であって、前記無端ベルトは基体上に離
型剤の層を有する構成であり、該ベルトが架けられた一
対のローラのうちの一方のローラと前記搬送用ローラと
の間に冷却ファンを設け、この領域を通過する転写材の
裏面からファンによる空気があてられる構成である。こ
とを特徴とする定着装置。

【０００７】（ｂ）前記冷却ファンにユニット外からフ
レッシュエヤーが供給されているダクトが連結されてい
ることを特徴とするａ項記載の定着装置。

【０００８】

【実施例】本発明の実施例１の構成を図１、実施例２の
構成を図２、の各断面図と図３に示すダクト部の斜視図
と図４に示すグラフと図５、図６に示す無端ベルトの層
構成断面図とによって説明する。

【０００９】（実施例１）図１に示すように芯金11を有
し、それらの中心部にヒータ16を設けた定着ローラ10と
該定着ローラ10に対して特定の距離に設けた搬送ローラ
14との間に無端ベルト15が巻回されている。そして、無
端ベルトは図５に示すようにポリイミド基体15Ａ上にシ
リコンゴムからなる離型層15Ｃを塗布したものか、図６
に示すように中間に弾性層15Ｂをはさんだもので構成す
る。ポリイミド基体の厚さは10〜100μmが望ましく、よ
り好ましくは20〜50μmである。またシリコンゴム層は5
0〜300μmにしてある。そして定着ローラ10に対しては
前記無端ベルト15を介して定着ローラ20が圧着してい
る。ここで、両定着ローラ10及び20で形成する一対のロ
ーラ軸間を結ぶ線の鉛直線に対する傾き角は５〜45°に
とってある。定着ローラ20は中心部にヒータ23を設けず
それと同心に芯金21が、更に外側に同芯に弾性体層22と
して耐熱性合成ゴムのライニング層が施されている。

【００１０】そして、転写材51上にトナー52が付着した
現像済みの未定着画像は、入口ガイド17上に搬送され、
定着ローラ10，20及び無端ベルト15に押圧されながら矢
印方向に送られガイド33上を通って搬送ローラ14の外方
に定着を完了して排出回収されるようにしてある。

【００１１】そして定着ローラ10，20を出て無端ベルト
15から搬送ローラ14間に設けられたガイドに近接して下
方に空気吸込ダクト31、冷却ファン32及びケーシング35
よりなる冷却装置30が設けられている。

【００１２】無端ベルトの外側には離型剤としてシリコ
ンゴムが被覆されていて、弾性体の役目もはたしてい
る。

【００１３】また、前記定着ローラ10の外周面で無端ベ
ルト15が接触していない位置に接して温度検知手段とし
てのセンサー13が設けられ、更にもう一つの定着ローラ
20の外周面に接して温度検知手段としてのセンサー24が
設けられている。

【００１４】次に、このように構成された定着装置１の
作用について述べる。

【００１５】先ず、図４に示す線状ポリエステル製トナ
ーと一般のポリエステル製トナーの粘度−温度特性曲線
について説明する。

【００１６】このグラフは、縦軸に粘度がポアズの単位
の常用対数値で目盛られ、横軸に温度が目盛られてい
る。そして線状ポリエステル製トナーは実線で示され一
般のポリエステル製トナーは鎖線で示されている。両ト
ナーとも100℃近辺で100,000ポアズ程度の高粘度即ちガ
ラス転位状態になっており、100℃を越すと両トナーと
も溶融状態になる。そして最適の溶融状態は粘度が5000
ポアズぐらいのところである。そして、その粘性状態
は、今まで一般的なポリエステル製のトナーでの加熱温
度は150℃に達するにもかかわらず、線状ポリエステル
製のトナーははるかに低い温度の120℃で済んでいる。

【００１７】更に、２つの定着ローラによるローラ対だ
けのニップによって熱定着を行っていた従来の定着装置
にくらべて、本発明においては、無端ベルト15を介在さ
せており、それによって剥離までの降温時間が確保でき
るので、溶融温度を今までよりも高い方に拡げて、加熱
領域をはるかに広くとることができる。この加熱領域に
おいては、線状ポリエステル樹脂のような、低温度で溶
融状態の得られるトナーによって未定着画像は十分溶融
する。この溶融状態にあるトナー52と転写材51の粘着力
及び転写材の裏面から当てられる冷却ファン32からのエ
ヤフローにより、転写材51とトナー52は無端ベルト15に
付着したままで搬送されベルト自体の温度低下とエヤフ
ローによる冷却効果により温度を低下させてゆく。

【００１８】この領域において十分冷却され粘度が大き
くなりガラス転位状態になったトナー52と転写材51は、
搬送ローラ14に支持された前記無端ベルト15の端部で該
ベルト15から剥離される。このときトナー52は殆んど凝
固したガラス転位状態にあるので、該ベルト15の表面性
をそのまま保持して鏡面に近い光沢のある表面が得られ
る。このようにトナー52は十分溶融した状態になってか
ら凝固するので複数のカラートナーの溶融混合による色
再現性が確保されると共に、ＯＨＰなどに定着した場合
の透過性も安定して確保できる。ここで前述のように無
端ベルトを構成する表面材料は離型剤であるシリコンゴ
ム等の材料であるので離型性とともに離型層自体が弾性
を有するため、トナーへの均一な加熱と加圧が実現でき
るとともにトナー52と無端ベルト15の基体との間のダン
パー的効果もあって、線状ポリエステルトナーのような
比較的低温度において溶融しやすいトナーを用いてもオ
フセットの状態が全く起らないか、起っても極く僅かで
あってクリーニングできる範囲のレベルにとどめること
ができる。

【００１９】また、無端ベルト15が架けられた側の定着
ローラ10のベルト搬送路に該当しない外周面に沿って設
けた温度検知手段としてのセンサー13の接触により温度
制御を行うのであるが、見落すことのできない利点とし
て無端ベルト15の表面はセンサー13によって全く傷つけ
られることがない。逆にまた、無端ベルト15の表面での
み該ベルトとトナー52との接触がありトナーが裏面にま
わりこむことがないので、トナー52がセンサー13に付着
して検知不良になることもない。

【００２０】また、無端ベルト15を用いた定着装置の場
合には、冷却装置30の状態によって定着部分の温度に影
響が出やすいが、圧着する定着ローラ20につけた温度検
知手段としてのセンサー24の読み取り値を前記センサー
13の読み取り値と合わせてヒーターの加熱を制御するこ
とにより、定着部分の温度を安定範囲に保持することが
可能になる。

【００２１】（実施例２）図２に示すように実施例１の
定着ローラ10からヒータ16を除去し、該ローラ10を芯金
11で構成しその代わりにヒータ23を定着ローラ20の中心
部に配置したものである。

【００２２】このような状態でも、前記温度センサー13
と24によってヒータ23の加熱状態を制御することによ
り、定着部分の温度を安定範囲に保持することが可能で
ある。その他の実施例として定着ローラ10,20の両方に
ヒータを設けても勿論よい結果が得られる。

【００２３】

【発明の効果】本発明により、シリコンオイル等の離型
剤を全く使用しないか使用しても極く僅かの使用によっ
て該オイルの転写（オフセット）の問題が発生すること
なく低温溶融型のトナーを使用することにより該トナー
を十分溶解して透過性及び色再現性に優れた定着画像が
得られるようになった。

【００２４】そしてこのときの転写材はシリコンオイル
等により汚されることはない。また、カラー画像におい
て要求される光沢画像も十分なレベルのものが得られる
ようになった。

【図面の簡単な説明】

図１は本発明の実施例１の断面図。 図２は本発明の実施例２の断面図。 図３はダクト部の斜視図。 図４はトナーの粘度−温度特性曲線。 図５及び図６は無端ベルトの層構成断面図。

【符号の説明】

10,20…定着ローラ 11,21…芯金 12,22…弾性体層 13,24…温度検
知センサー 14…搬送ローラ 15…無端ベルト 17…入口ガイド 30…冷却装置 31…空気吸込ダクト 32…冷却ファン 33…ガイド 51…転写材 52…トナー

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【手続補正書】

【提出日】平成４年８月２０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図面の簡単な説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１ の断面図。

【図２】本発明の実施例２の断面図。

【図３】ダクト部の斜視図。

【図４】トナーの粘度−温度特性曲線。

【図５】無端ベルトの層構成断面図。

【図６】無端ベルトの層構成断面図。

【符号の説明】 10,20 定着ローラ 11,21 芯金 22 弾性体層 13,24 温度検知センサー 14 搬送ローラ 15 無端ベルト 17 入口ガイド 30 冷却装置 31 空気吸込ダクト 32 冷却ファン 33 ガイド 51 転写材 52 トナー

【手続補正２】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図５】

【図６】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 康彦 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無端ベルトのベルト面を介して圧着状態
   にある一対のローラの一方のローラと一定距離だけ離れ
   た位置にある搬送用ローラとの間に前記無端ベルトが巻
   回して設けられ、前記一対のローラの少くとも一方に、
   加熱用のヒータが設けられ電子写真の未定着トナー像を
   有する転写材がこれ等一対のローラと無端ベルトの一部
   を通過することにより該トナーを該転写材上に定着させ
   る定着装置であって、前記無端ベルトは基体上に離型剤
   の層を有する構成であり、該ベルトが架けられた一対の
   ローラのうちの一方のローラと前記搬送用ローラとの間
   に冷却ファンを設け、この領域を通過する転写材の裏面
   からファンによる空気があてられる構成であることを特
   徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 前記冷却ファンにユニット外からフレッ
   シュエヤーが供給されているダクトが連絡されているこ
   とを特徴とする請求項１記載の定着装置。