JPS6133191B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電子写真複写装置等において支持体上
の熱融着性粉像（以下、熱融着性粉像のことをト
ナー像と記す）を支持体上に永久的に定着する電
子写真用定着装置に関するものである。

更に詳述すれば、オフセツト防止液体を用いる
定着装置において改良された分離装置を具備した
定着装置に関するものである。

近年、電子写真複写装置は高速化の傾向を呈し
ている。この為、従来用いられている赤外線加
熱、熱板加熱、リボンヒーター加熱等の加熱素子
を熱源として空気の様な熱の不良導体を介して、
支持体に熱を供給する定着方式は、熱効率が非常
に悪く装置も大型化する為、使用頻度が減少する
傾向を見せている。

これらに代わつて、トナー像に加熱面を直接接
触させて、トナー像を支持体に定着させる熱ロー
ラ定着方式が、熱効率が良好で安全性が高く、装
置が小型ですむ為頻繁に行われる様になつてい
る。従来熱ローラー定着装置においては、定着ロ
ーラー表面上に或る種のRTV（室温加硫型）シ
リコンゴム等の離型性材料を設けるか、若しくは
定着ローラー表面にオフセツト防止液体を供給す
る事により支持体から定着ローラーへのトナー像
のオフセツト、及び支持体の定着ローラーへの巻
きつきを防止していた。

しかし、定着ローラーにRTVシリコンゴムロ
ーラーを用いた場合、RTVシリコンゴムローラ
ーのオフセツト防止性能は時間と共に劣化し、実
験によれば、ゴムローラー表面を、温度180℃に
加熱した状態で約400時間使用するとゴムローラ
ーのオフセツト防止性能は実用性を満たさないま
でに低下することが判明した。

このオフセツト防止性能の劣化の主な原因は、
耐久使用により、シリコンゴム内の低分子ゴム成
分、或いはシリコンオイルが加熱による蒸発及び
支持体に付着して持ち去られることにより減少
し、シリコンゴム表面のシリコンオイル濃度が低
下することによるものである。

従つて、高速複写機に於いて、長寿命のすなわ
ち交換頻度の少い定着ローラーを得るためには、
熱蒸発により消失するシリコンオイルや支持体に
付着して持ち去られるシリコンオイルと同量のシ
リコンオイルを常時、或いは適宜、定着ローラー
表面に供給する必要がある。

また、定着後の支持体を定着ローラーから分離
する為の方法としては、定着ローラー表面に支
持体を剥離させる分離部材を当接する方法、定
着後の定着ローラー表面にエアーを吹きつけて支
持体を剥離させる方法、分離ベルトを用いて支
持体を剥離させる方法、定着ローラーと逆方向
に回転するローラー或いは歯車を定着ローラー近
傍に設けて支持体を分離する方法等が知られてい
る。然るにを用いた場合装置が大型化、複雑化
し、コスト的にも高価となり、を用いた場合、
分離ベルトがかかる支持体の一部を非画像部とし
なければならず、有効画像面積が減少する不都合
が生じ、を用いた場合は、支持体を定着ローラ
ーから剥離する分離性が思わしくなかつた。

故にの定着ローラー表面に分離部材を当接す
る方法が最も簡易な方法でかつ、分離性が最も良
好で確実であり、〜の分離方式のうちで最も
優れていると言える。然るに定着ローラー表面に
当接した分離部材を用いた場合、従来から用いら
れている分離部材では比較的巾の狭い支持体（こ
こで言う支持体とは、紙、布、ポリエチレンテレ
フタレートフイルム等のトナー像を支持したシー
トのことであり、以下紙を具体例にとつて支持体
のことをコピー紙と記す）を連続的に複数枚通紙
するとコピー紙が通らない部分（非通紙部）に配
設された分離部材上にオフセツト防止液体が溜ま
り、より巾の広いコピー紙を通紙した際に、分離
部材上に溜まつている過剰なオフセツト防止液体
がコピー紙に付着してコピー紙を汚染し、コピー
品質を著しく落としていた。

上述の問題は、実開昭50−10248号公報並びに
同52−63043号公報に記載される各分離装置にも
生じるものである。

本発明は、上述した従来の欠点を除去すること
を目的とするもので、コピー紙へのオイル汚れを
防止し、高品質のコピーを得ることにある。

本発明の他の目的は、斯かる分離後のコピー紙
を安定して定着装置外へ搬送することにある。

本発明は従来の分離手段に改良を加え、且つ簡
易な構成でもつて、これまでの複写装置等でネツ
クとなつていたコピー動作の最終工程である定着
装置を完成させたもので、この定着装置における
完全な定着−分離−搬送−複写装置外への完成コ
ピー紙排出という一連の動作を確実にし紙づまり
を防止したのみならず、出来上がつたコピー紙に
定着時のオイル等の付着のない極めて鮮明、清浄
なコピー紙の作成をもたらし、所謂第２のオリジ
ナルとして信頼性の高い複写コピー紙を完成させ
得た効果がある。

上記目的を達成する本発明は、トナー像を支持
体に定着するため支持体を支持搬送する定着ロー
ラ及び加圧ローラと、加圧ローラ側に設けられた
分離手段と、上記ローラにオフセツト防止液を供
給する手段とを備える定着装置において、上記分
離手段は、上記加圧ローラ表面に当接して支持体
を加圧ローラ表面から分離する分離部材と、加圧
ローラ回転方向に関して該分離部材よりも上流側
に、分離部材と一体的に設けられた搬送ガイド部
材とを有し、上記分離部材は上記搬送ガイド部材
の先端と上記分離部材の加圧ローラ表面への当接
点との間の距離を一定に保ち、上記搬送ガイド部
材は支持体を搬送ガイドすることを特徴とするも
のである。

以下、図面を参照して本発明に係る装置の実施
態様、並びに実施例を詳細に説明する。

第１図は、本発明に係る定着装置を適用可能と
する電子写真装置の一例を示すものである。図示
した静電潜像形成のための感光材並びに形成プロ
セスは、特公昭42−23910号公報に記載のものに
基いているが、これらに限定されるものではなく
他の像形成プロセス並びにその装置として例えば
特公昭44−2040号公報、同42−19748号公報、同
43−24748号公報、同45−37957号公報、同49−
27048号公報、同44−13437号公報、同45−24077
号公報、同43−17947号公報、同45−25236号公
報、その他の周知のものが適用できる。

図示の装置について説明を加える。

金属円筒上に感光層を設けた感光ドラム１は、
一次帯電器２によつて一様に帯電され、次いで交
流を印加したACコロナ放電器３により、除電す
ると同時に、ランプ４で原画像を照射しこの光像
を光学系５を介して感光層に与える。この事によ
つて、感光ドラム１の表面絶縁層上に光像の明暗
のパターンに応じて表面電荷密度の差による静電
潜像を形成し、次いで全面露光ランプ６により、
感光層の全面を一様に露光する事により原画像の
明暗に応じて、表面電位に差を生ぜしめコントラ
ストの高い静電潜像を形成し、現像器７により現
像し、トナー像をカセツト８から供給された転写
材９に転写帯電器１０により転写し、その転写ト
ナーをローラー１１，１２により熱定着するもの
である。ドラムはブレードクリーニング手段１３
によりクリーニングされ再使用される。

第２図は本発明の電子写真用定着装置の一実施
例を示すもので同図Ａは動作状態、同図Ｂは後述
する非動作状態を示すものである。図において１
１はアルミ、銅等の熱伝導の良好な材料から成る
中空管１４上にシリコーンゴム或はテフロン（四
弗化エチレン樹脂）等の離型性材料１５を導く被
覆した外径40mmの定着ローラーである。１２は芯
金１６上に比較的厚いシリコーンゴム１７を被覆
した外径40mmの加圧ローラーである。両ローラー
１１，１２は第２図Ｂに示したスタンバイ時（電
子写真装置のメインスイツチはON状態であり、
定着ローラー１１の表面温度は定着可能な温度に
コントロールされているが、定着ローラー１１加
圧ローラー１２、塗布ローラー２５は共に停止し
ており、コピー動作が行われていない時）は非圧
接状態で停止しており、コピー動作時第２図Ａに
示される如く不図示の着脱機構により互いに適当
な圧力で圧接され、矢印方向に回転する。

トナー粉像Ｔを保持したコピー紙９は、矢印方
向に搬送されローラー１１，１２の間で加熱加圧
される。

定着ローラー１１は内部に配置された熱源であ
る赤外線ランプ等のヒーター１８により加熱さ
れ、加圧ローラー１２との接触部においてトナー
像Ｔを溶融するに充分な量の熱と圧力が与えられ
る。又、定着ローラー１１の表面温度は熱電対、
サーミスタ等の温度検出素子１９によつて常に一
定温度範囲内にコントロールされている。２０
は、コピー紙を定着部へ搬送ガイドするための入
口ガイドである。２１は、ジ・メチル・シリコン
オイル、メチルフエニールシリコンオイル、フル
オロシリコンオイル等のオフセツト防止液体２２
を貯蓄するオフセツト防止液体貯蓄槽であり、オ
フセツト防止液体２２は、毛細管現象によりノー
メツクスフエルト、テフロンフエルト、羊毛フエ
ルト等のフエルト２３、及びノーメツクス布、テ
フロン布等の耐熱布２４内に吸収保持される。
（尚、本願明細書中において記載されているノー
メツクス及びテフロンはデユポン社の登録商標で
ある。） ２５は、シリコーンゴム、フツ素ゴム等の耐熱
ゴム、又は金属、又は金属面に20〜100μ厚のテ
フロン等の離型性被覆を施したものより成る塗布
ローラーで、常時その一部は定着ローラー１１に
他の一部は耐熱布２４に当接しており、コピー動
作時定着ローラーが回転を開始するとこの塗布ロ
ーラーも回転を開始し、定着ローラー表面にオフ
セツト防止液を塗布する。

２６，２７は両ローラー１１，１２表面上の過
剰なオイルをクリーニングするノーメツクスフエ
ルトより成るクリーニングフエルトである。

２８は定着後のコピー紙９を定着ローラー１１
表面から分離するための分離爪でありポリイミ
ド、ポリアミドイミド、芳香族ポリエステル等の
耐熱性樹脂、例えば、商品名ベスペル、トルロ
ン、エコノール、メルデイン5518、ライトン等よ
り成つている。

２９は、本発明に係る分離装置の一具体例を示
すもので加圧ローラー１２にバネ３０により圧接
された金属でできている分離部材３１と該分離部
材３１の上部に一体的に接合された搬送ガイド部
材３２より成つている。

搬送ガイド部材３２は、金属又は金属面にテフ
ロン等の離型性被覆を施したものより成り、厚さ
は0.3〜５mm、加圧ローラーからの距離ｄは0.1〜
10mmの範囲で選定でき特に0.3〜３mmが好まし
い。また、搬送ガイド部材の面積は下に位置する
分離部材３１の面積よりも広く形成されている。

第２図Ｂのスタンバイ状態から同図Ａの動作状
態に移行させるためには、コピーボタンの押下と
同期して、周知の駆動手段によりローラー１１，
１２，２５を回転させ、且つ加圧ローラー１２が
図中右方向へ移動して定着ローラー１１と圧接状
態に入る。上記の分離装置２９は加圧ローラー１
２の移動に追従して動き、搬送ガイド部材３２の
先端と分離部材３１の加圧ローラ表面への当接点
との距離ｄは一定に保たれる。

第２図Ａ，Ｂの定着装置の構成では、定着ロー
ラー１１側が加圧ローラー１２側と比較してより
強く加熱されるため、コピー紙９の受けるヒート
カールは、上向き（定着ローラー側）であり、ま
たトナー面もコピー紙の上側であり、更に定着ロ
ーラー１１が加圧ローラー１２と比較してより硬
いために、コピー紙９のカールの方向は上記の構
成になる定着装置では上側である。従つて通常コ
ピー紙の分離は下側の分離装置２９にほとんど依
存しない。すなわち、上記構成に於ける下側分離
装置２９の役割はコピー紙の多重送（１度に複
数枚が重なつて搬送される現象）があつた場合の
一番下側のコピー紙を確実に搬送してやること、
及び定着ローラー側でコピー紙のつまり（以下
ジヤムと記す）のトラブルが生じた場合に、ジヤ
ム紙が加圧ローラー側に複雑に巻きつくことを防
止すること、及び通常のコピー紙が分離された
後に確実に排紙ローラー３３，３４に搬送ガイド
することにある。

を安定させるためには上述した通り加圧ロ
ーラー１２のできるだけ近傍に搬送ガイド部材３
２を配置する必要がある。

上記改良された分離装置では、加圧ローラー１
２が図示せぬ加圧及び解除機構により、第２図Ｂ
の位置から第２図Ａに示した位置まで移動して
も、また、耐久使用により、加圧ローラー１２上
に被覆されたシリコンゴム層１７が徐々に膨潤
し、外径変化を生じても、分離部材３１の動きに
合わせて搬送ガイド部材３２がバネ３０に抗して
移動するため、加圧ローラー１２と搬送ガイド部
材３２との距離は常に一定に保持され、また搬送
ガイド部材３２を加圧ローラー近傍に配置するこ
とが容易になつている。また搬送ガイド部材３２
は、加圧ローラーから所定距離ｄだけ離れている
ため、搬送ガイド部材上面はオフセツト防止液体
の影響を受けることなく、従つて搬送ガイド部材
の上面を通過するコピー紙もオフセツト防止液体
の影響を受けることなくオフセツト防止液体で汚
染される心配の全くない高品質のコピーが得られ
る。

又、本発明では分離部材よりも搬送ガイド部材
のコピー紙に対面する上面の表面積が大であるこ
とによつて、該分離部材によりローラー表面から
剥離除去されたオフセツト液が該分離部材からガ
イド部材上面に回り込んで、コピー紙の表面汚れ
を来たすのを防止している。若し、分離部材より
この搬送ガイド部材の面積が小さいと、第５図
Ａ，Ｂに示されるよりに、コピー紙９は通常薄紙
でコシが弱くガイドのない部分では少したれ下が
るので、分離部材３１′の上面で搬送ガイド部材
３２′の周囲に溜つたオフセツト液の面に触れ、
液がコピー紙に付着し汚れを生じる。

更に分離部材に下側段差を設ける従来の装置
（例えば実開昭50−10248号公報に記載されるも
の）では、第６図Ａ，Ｂに示す様に、この段差に
溜つたオフセツト液がコピー紙のコシの弱いたれ
下つた部分や、(A)コピー紙の後端のたれ下がり部
分(B)に付着し、汚す問題がある。

本発明では、搬送するコピー紙に対してコピー
紙搬送ガイド部材、分離部材をこの順に一体に取
付け、且つ該搬送ガイド部材の先端部を分離部材
の先端部から所定距離だけ後退させて、もつて上
側段差を形成し、上述の問題点を解決した。

本発明の好ましい実施例では、上記の分離部材
２９及び搬送ガイド部材３２からなる分離装置２
９が、加圧ローラー１２の表面から残存剰余オイ
ルを除去するが、これを再度実質的に該加圧ロー
ラー１２の表面に戻し再使用するよう設定されて
いる。また本発明では、加圧ローラー１２に圧接
した分離部材３１によりを防止することも可能
である。分離部材３１はコピー紙を分離する能力
を有するだけでなく、搬送ガイド部材３２とロー
ラー間との距離を常に一定に保つ役割を果たして
いる。上記から判るように通常のコピー動作時
は、搬送ガイド板３２がコピー紙を搬送ガイド
し、トラブル時は分離部材３１がコピー紙のロー
ラーへの巻きつきを防止することができるからで
ある。

第３図は本発明に係る分離装置の更に他の実施
例（側面図）を示すものである。

第３図Ａに示す如く、分離部材３１と搬送ガイ
ド部材３２ｂの先端は必ずしも密着している必要
はなくすきま４２があつてもよい。

また第３図Ｂに示す如く、搬送ガイド部材３２
ｃの先端３２c′の角度を鋭角とすれば搬送性がよ
り安定する。

第４図Ａ，Ｂは本発明に係る分離装置の更に他
の実施例（上面図）を示すものであり、分離部材
３１ａの先端を複数個に分けたものである。該分
離部材間の間隙４３，４３′は0.1〜1.5mm巾の範
囲で選定可能であり特に0.2〜１mm幅であること
が好ましい。該間隙を設けることにより加圧ロー
ラー上のオフセツト防止液体の流れが、圧接され
た分離部材による影響を受けにくくなり、非常に
スムーズなものとなる。

以上述べた如く、本発明の改良された分離装置
を用いることにより、簡易な構成でもつて、オフ
セツト防止液体による汚染の心配の全くない高品
質のコピーを得ることが可能である。また本発明
の実施例では熱ローラー定着装置に限つて述べた
がオフセツト防止液体を用いる圧力定着装置に於
いても本発明の分離装置が適用できること勿論で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る定着装置を適用可能な電
子写真装置の一例の正面図、第２図Ａは本発明に
係る定着装置の一実施例の断面図で動作状態を示
す図、同図Ｂはそのスタンバイ（準備完了）時の
状態を示す断面図、第３図Ａ，Ｂ及び第４図Ａ，
Ｂは更に他の実施例の要部説明図、第５図Ａ，Ｂ
及び第６図Ａ，Ｂは従来の定着装置におけるコピ
ー紙分離手段の１例を示す説明図である。 ３１，３１ａ……分離部材、３２，３２ｂ，３
２ｃ……搬送ガイド部材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トナー像を支持体に定着するため支持体を挟
   持搬送する定着ローラ及び加圧ローラと、加圧ロ
   ーラ側に設けられた分離手段と、上記ローラ対に
   オフセツト防止液を供給する手段とを備える定着
   装置において、上記分離手段は、上記加圧ローラ
   表面に当接して支持体を加圧ローラ表面から分離
   する分離部材と、加圧ローラ回転方向に関して該
   分離部材よりも上流側に、分離部材と一体的に設
   けられた搬送ガイド部材とを有し、上記分離部材
   は上記搬送ガイド部材の先端と上記分離部材の加
   圧ローラ表面への当接点との間の距離を一定に保
   ち、上記搬送ガイド部材は支持体を搬送ガイドす
   ることを特徴とする定着装置。 ２ 上記搬送ガイド部材は支持体に対面する表面
   積が、上記分離部材のそれよりも大である特許請
   求の範囲第１項に記載の定着装置。 ３ 上記分離部材が当接する加圧ローラは、コピ
   ー時と非コピー時とで異なる位置に移動する特許
   請求の範囲第１項又は第２項に記載の定着装置。