JPS605945B2 - 定着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子写真法を適用した画像形成装置に用いる
、圧力定着装置に関するものである。

さらに詳しくは、霧結対策を備えた圧力定着装置に関す
るものである。以下、本発明を理解し易すくするために
、静電複写機を例にとり説明を行う。

従来、複写機等の定着装置としては、紙などの支持体の
表面に静電的に付着したトナー像を加熱溶融して支持体
上に永久的に定着する方法が一般に採用されている。

しかしながらこのような加熱転宅着方法は熱源に多量の
電力を必要とし、複写機全体で消費する総電力の約７〜
８割をこの加熱定着で消費する。

また定着装置がトナー像を定着するのに必要な温度にな
るまでに時間がかかり、複写機の電源スイッチをオンし
てもすぐにコピーできないばかりでなく、定着装置から
放出される熱により複写機全体が加熱され、このため感
光体或いは現像剤の特性が変化し、これらの性能、寿命
が低下する欠点がある。しかも定着装置で支持体がジャ
ムした場合は、支持体が発火する等の問題がある。そこ
で最近、上記の欠点のない圧力定着法が採用されるよう
になった。

この圧力定着法は、圧力定着用トナーが付着している支
持体を、高圧力で圧接された１対の定着ローラの間を通
すことにより、トナー像を圧力で定着するものである。
そのため、その定着ローラはかなりの剛性を必要とし、
一般的には中実の鉄系材料を使用している。この様な定
着装置を有した複写機を、いわゆる室温（１０つ○〜３
０ｏｏ程度）で使用する場合には、湿気等に対して問題
を生じる恐れはない。しかしながら近年、複写機の設置
地域は広がり、例えば寒冷地等において、この複写機を
設置した場合、複写機の設置されている部屋を急激に暖
房すると、水分を含んだ腰い空気が複写機内へ流れ込み
、この空気が霧点温度以下に冷えきっている圧力定着ロ
ーラの表面に触れて、霧結することになる。この霧結は
、ローラ温度が露点以上になるまで続行し、ローラ表面
に水滴となって付着する。この状態で、支持体上のトナ
ー像を定着すると、鮮明な画像定着ができないのみなら
ず、支持体がローフに巻き付く恐れがある。この問題点
を解決するために、複写機内の複写機内全体を腰ためる
ための熱源をわざわざ設け、定着装置が冷え込まない様
にする方法が考えられている。

しかしながらこの方法は、加熱のための電力消費を極力
抑えるという圧力定着の採用思想に反することになる。
しかもこの加熱は、長時間にわたって行わなければなら
ず、電力を無駄に消費することになる。本発明は、これ
ら従釆の圧力定着装置の欠点を除去するものであり、す
なわちトナー像支持体上に形成された粉像を互いに庄接
する少なくとも２本の定着ローラと、議定着ローラに圧
鞍力を与える加圧手段とを有し、上記ローラ対のトナー
像支持体進入側近傍に水分除去手段を設けることにより
上記ローラ対の表面の水分を除去することを特徴とする
ものである。

以下、本発明を図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、本発明を適用した圧力定着装置の断面概略図
である。図において、金属性定着ローフ１，２は、それ
ぞれ上側板３及び下側板４に回転可能に支持されている
。そして少なくとも一方の定着ローラには、駆動力（図
示せず）が伝達される。この上側板３及び下側板４は、
回転軸５により開閉可能に軸支され池端はバネ６により
ボルト７を介して押圧力が加えられる。この押圧力によ
り、上側板３に支持されている定着ローラ１が、下側板
４に支持されている定着ローラ２を押圧する。従って、
転写画像をその表面に有する紙などの像支持体Ｐが、こ
の両ローラ１，２間を通過することにより、転写画像は
押圧力を受け像支持体Ｐ上に定着する。また、上ガイド
８及び下ガイド９は、それぞれ像支持体Ｐを定着ローラ
１，２間に、安定した状態で進入させるものである。ま
たさらに、上分離爪１０及び下分離爪１１は、それぞれ
定着ローラ１，２に摩擦電気により吸着する塚支持体Ｐ
を剥離するものである。そして、１２，１３が本発明に
よる不織布等でできた吸水部材である。この吸水部材１
２，１３により、たとえ定着ローラ１，２の表面に水滴
が霧結したとしても、綾支持体Ｐが進入する前に拭き取
られる。この吸水部材１２，１３の構成及び作用につい
て、第２図及び第３図を用いて、さらに詳細に説明する
。図において、上吸水部材１２は上取付台１４に固定さ
れている。

この上取付台１４の長手方向両端部には、取付台１４に
垂直に垂直板１４ａ（一端のみ図示）が設けられている
。上取付台１４は、この垂直板１４ａの下方に穿設した
孔を貫通する上取付軸１５を中心として、回転自在に鞠
支されている。孔を貫通する敬付軸１５の両端は、固定
台（図示せず）に固定されている。また、垂直板１４ａ
の上端には、上回転バネ１６の一端を架設するためのバ
ネかけ１７が設けられている。この上回転バネ１６の他
端は、プランジャー１８の可動鉄芯１９の先端のピン２
０に架設されている。同様に、下吸水部材１３は下取付
台２１に固定されている。

この下取付台２１の長手方向両端部には、下向きに垂直
板２１ａが設けられている。下取付台２１は、この垂直
板２１ａに穿設した孔を貫通する下取付軸２２を中心と
して、回転自在に軸支されている。孔を貫通する下取付
軸２２の両端は、固定台（図示せず）に固定されている
。また、垂直板２１ａの下端には、下回転バネ２３の一
端を架設するためのバネかけ２４が設けられている。こ
の下回転バネ２３の他端は、プランジャー１８の可変鉄
芯１９の先端のピン２０に架設されている。一方、可変
鉄芯１９の先端には、該可変鉄芯１９の中心軸のほぼ延
長上を通る位置に設けた復帰バネ２５の一端が架設され
、該復帰バネ２５の池端はバネかけ２６に架設されてい
る。

この復帰バネ２５は、上回転バネ１６及び下回転バネ２
３の張力に打ち勝って、可変鉄芯１９を、第３図で示す
最右端位置から第４図で示す放出状態へと変位させる。
本発明の吸水部材は、例えば上記緩成で定着装置に取り
付けられる。

そのため、第５図タイムチャートで示した如く、複写機
本体のメイン・スイッチカミＯＮすると、これと同時に
プランジャ−１８は励磁され、可変鉄芯１９は第３図で
示す長右端位置まで吸引される。その際、上回転バネ１
６と下回転バネ２３を架設したピン２０が、上取付軸１
５とバネかけ１７を結ぶ直線１，及び下取付軸２２とバ
ネかけ２４を結ぶ直線１２よりも右側になる様に、プラ
ンジャー１８の位置を調節しておく。そして、可変鉄芯
１９が１，及び１２の交点よりも右側にくると、上取付
台１４には、上回転ばね１６により上取付軸１５を中心
として右回転する力が作用し、上取付台１４に固定した
吸水部材１２の先端が定着ローラ１の表面に当接する。
一方、下取付台２１には、下回転バネ２３により下取付
軸２２を中心として左回転する力が作用し、下取付台２
１に固定した吸水部材１３の先端が定着ローラ２の表面
に当援する。したがって、吸水部材１２，１３は複写機
のメイン・スイッチがＯＮされるとともに、定着ローラ
１，２の表面に当接し、ローラ１，２が回転することに
より順次ローラー，２の表面に霧結した水滴を拭き取る
。よって像支持体Ｐがｏ−ラ１，２間に進入する以前に
、かなりの水分がローラ表面から拭き取られ、鮮明な画
像の定着を得ることができるとともに、ローラ表面から
の像支持体Ｐの剥離もスムーズに行うことができる。そ
して、複写機が所定時間（第５図ではｔ時間）駆動する
と、光源やモータ等の発熱により複写機内が昇温し、定
着ローラ１，２の表面が霧点温度以上になり、所定の制
御回路（図示せず）によりプランジャー１８への入力電
気が切れて、可変鉄芯１９の吸引力はなくなる。

プランジャー１８の吸引力がなくなると、可変鉄芯１９
は復帰バネ２５により水平方向の張力を受ける。この時
、上回転バネ１６及び下回転バネ２３の水平方向の合力
よりも、復帰バネ２５の張力を大きくしておくと、可変
鉄芯１９は左方向に移動する。そして、第４図で示す如
く、上回転バネ１６と下回転バネ２３を架設したピン２
０が、１・及び１２の交点よりも左側にくると、吸水部
材１２を固定した上取付台１４には上回転バネ１６によ
り、上取付軸１５を中心として左回転する力が作用し、
吸水部材１２の先端は定着ローラ１の表面から離れる。
そして垂直板１４ａが、ストッパー２７に当たった状態
で、上取付台１４は回動を停止する。一方同様に、吸収
部材１３を固定した下取付台２１にも下回転バネ２３に
より、下取付軸２２を中心として左回転する力が作用し
、吸水部材１３の先端は定着ローラ２の表面から離れる
。また、垂直板２２ａが、ストッパー２８に当たった状
態で、下取付台２２も回動を停止する。この様に本実施
例においては、吸水部材１２，１３はプランジャーを用
いることにより、複写機のメイン・スイッチがＯＮされ
るとともに定着ローラに接触し、所定時間経過後に定着
ローラ表面から離れる。

しかしながら吸水部材１２，１３のローラ表面からの接
触、離脱は他の方法を用いても良いこと勿論である。ま
た、本実施例においては、吸水部材１２，１３を像支持
体Ｐの定着ローラ１，２に対する進入口近傍に設けた。

そのため、各定着ローラ１，２の回転方向から明らかな
様に、定着ローラ１，２の表面に露結した水滴が、吸水
部材１２，１３で吸水されずに、そのまま定着部Ｔまで
達する範囲は、吸水部材１２と定着部Ｔの間の領域（第
１図中Ｑで示す）及び吸水部材１３と定着部Ｔの間の領
域（第１図中Ｒで示す）のみの騒く一部に限られる。従
って、本発明の目的を達成するためには、吸水部材を像
支持体進入側近傍に設けるのが最も効果的であるが、こ
の場所に限られるものではなく、他の場所に吸水部村を
設けても勿論良い。また、ローラ周面に複数の吸水部材
を設ければ、吸水効果はさらに上がる。さらに、本発明
の他の実施例を第６図に示す。

本実施例は、吸水部村１２，１３の背面に、板状ヒータ
２９，３０を取り付けたものである。この板状ヒータ２
９，３０により、吸水部材１２，１３が定着ローラ１，
２表面から拭き取った水分を蒸発させるものである。こ
の場合ヒータ２９，３０は、吸水部材１２，１３に吸水
された水分だけを、蒸発乾燥させる熱容量があれば良い
。従って、複写機内全体を暖ためて霧結を防止する従来
の方法よりも、電力消費量ははるかに少なくて良し、。
また、吸水部材を乾燥させるに要する時間も、短かし、
時間で済み、安全性が保たれる。この様に、本実施例は
吸水部村１２，１３の吸い取った水分を積極的に乾燥さ
せるので、吸水部材を再び使用する時にその吸水効果を
より上げることができる。またさらに、本発明の他の実
施例を第７図に示す。

本実施例は、取付台１４，２２に吸水部村のかわ切こ板
状のウレタンゴム等の弾性部材３１，３２を取り付けた
ものである。この弾性部材３１，３２の先端を定着ロー
ラ１，２に当援することにより、定着ローラ１，２表面
に霧結している水滴をかき取るのである。３３は、かき
取られた水滴が流出するのを防止するためのフェンスで
ある。

本実施例の様に、単に水滴をかき取ることによっても、
ローラ表面から水滴を除去することができる。また、本
実施例の弾性部材と吸水部材を組み合わせて用いても良
い。

その際、弾性部材によって大部分の水分をかき取った後
に、吸水部材によって水分を吸い取ることにすれば、ロ
ーラ表面からの水分の除去効果はさらにあがる。なお、
吸水部材の材質としては、不織布が吸水性、耐摩耗性の
ために適しているが、これに限定されるものではなく、
スポンジ等吸水性のものは広く適用可能である。

またその形状も、図示した如くローラ周面に接触する部
分は、ローラ周面に沿った形状であれば吸水性、耐摩耗
性の面から適しているが、これに限定されるものではな
く、適宜の形状が選択される。以上述べた様に本発明に
よれば、定着ローラ表面に露結した水滴を、定着ロ−ラ
を空回転させることにより、定着行程に入る前に吸水部
材や弾性部材により除去することができるので、ローラ
表面の水滴により定着が悪ろくなることを防止できる。

また、定着ローラが霧点温度以上になると、吸水部材や
弾性部材は定着ローラ表面から離れるので、吸水部材や
弾性部村の先端に付着した水分が、定着ローラ表面に再
付着することはない。また、その摩耗も防ぐことができ
る。またさらに、吸水部材や弾性部材は、定着ローラ表
面の水滴だけでなく、像支持体からローラ表面にオフセ
ツトしたトナーをも掻き取るので、ローラ表面のクリー
ニングが行なわれ、ローラ表面は常に良好な状態に保た
れる。その際、ローラ表面にオフセットしたトナーは、
ローラ表面に水滴が若干付着している時に騒き取ること
により、ローラ表面を傷つけることなく容易にかつ完全
に除去することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用した定着装置の断面図、第２図は
その斜視図、第３図及び第４図は離脱機構の説明図、第
５図は開閉機構のタイムチャート図、第６図及び第７図
は本発明の他の実施例を示した断面図である。 図において、１，２・・・・・・定着ローラ、３・・…
・上側板、４・・・・・・下側板、５・・・・・・回転
軸、「６・・・・・・バネ、１０，１１・…・・分離爪
、１２，１３・・・・・・吸水部材、１８・・・・・・
プランジャー、２０……ピン、２９，３０……板状ヒー
タ、３１，３２・・・・・・弾性部材。 豹／図第２図 弟ヲ図 弟子図 策５図 蘇る図 髪ク図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トナー像支持体上に形成された粉像を互いに圧接す
   る少なくとも２本の定着ローラと、該定着ローラに圧接
   力を与える加圧手段とを有し、上記ローラのトナー像支
   持体進入側近傍に水分除去手段を設けることにより上記
   ローラの表面の水分を除去することを特徴とする定着装
   置。 ２ 上記水分除去手段は、圧力定着ローラが露点温度以
   下にあるとき上記ローラに当接し、ローラが露点温度以
   上にあるとき、上記ローラから離れることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の定着装置。 ３ 上記水分除去手段が吸水部材であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の定着装置。 ４ 上記水分除去手段が掻き取り板であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の定着装置。 ５ 上記水分除去手段が吸水部材と該吸水部材を加熱す
   るためのヒータであることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の定着装置。