JP3442003B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

定着装置及び画像形成装置

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JP3442003B2 JP21714099A JP21714099A JP3442003B2 JP 3442003 B2 JP3442003 B2 JP 3442003B2 JP 21714099 A JP21714099 A JP 21714099A JP 21714099 A JP21714099 A JP 21714099A JP 3442003 B2 JP3442003 B2 JP 3442003B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、互いに圧接された
定着ローラと加圧ローラ間に未定着画像を担持した記録
材を通過させて該未定着画像の加熱定着を行う定着装置
とこれを備える画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の画像形成装置の一例として、複数
の光走査手段を有する４ドラムレーザービームプリンタ
を図５及び図６に示す。
【０００３】即ち、図５は従来の画像形成装置（レーザ
ービームプリンタ）の断面図、図６は同画像形成装置の
像形成部の断面図であり、図５に示すように装置本体内
には画像形成手段である４つの画像形成ステーションＰ
ａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄが並設されている。
【０００４】上記画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐ
ｃ，Ｐｄはマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの各
色の画像をそれぞれ形成するものであって、これらは図
６に示すように図示矢印方向に回転される像担持体であ
る感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄをそれぞれ有して
いる。
【０００５】又、各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
の周囲には、帯電器１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄと
現像装置２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ及びクリーナ４ａ，４
ｂ，４ｃ，４ｄが各感光ドラム１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ
の回転方向に沿って順次配設されており、各感光ドラム
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの下方には転写部３が配設され
ている。尚、この転写部３は、各画像形成ステーション
Ｐａ〜Ｐｄに共通の記録材搬送手段である転写ベルト３
１と転写用帯電器３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを有してい
る。
【０００６】以上の構成を有するプリンタにおいて、図
５に示す記録材供給手段である給紙カセット６１から供
給された記録紙Ｐは、転写ベルト３１上に支持されて各
画像形成ステーションＰａ〜Ｐｄへ搬送され、前記各感
光ドラム１ａ〜１ｄ上に形成された各色のトナー像の転
写を順次受ける。そして、この転写工程が終了すると、
記録紙Ｐは転写ベルト３１から分離されて記録材案内手
段である搬送ベルト６２によって定着装置５へと搬送さ
れる。
【０００７】上記定着装置５は、図７に詳細に示すよう
に、回転自在に配設された定着用回転体である定着ロー
ラ５１と、該定着ローラ５１に圧接しながら回転する加
圧用回転体である加圧ローラ５２と、離型剤塗布手段で
ある離型剤塗布装置５３と、クリーニング装置５４，５
５を有して構成されている。尚、定着ローラ５１と加圧
ローラ５２の内部にはハロゲンランプ等のヒータ５６，
５７がそれぞれ配設されている。又、定着ローラ５１と
加圧ローラ５２にはサーミスタ５８，５９が接触するよ
うにそれぞれ配設されており、温度調節回路を介してヒ
ータ５６，５７への電圧を制御することによって定着ロ
ーラ５１と加圧ローラ５２の表面の温度調節がそれぞれ
行われている。
【０００８】又、定着ローラ５１にはクリーニング装置
５４及び離型剤塗布装置５３が取り付けられており、ク
リーニング装置５４によって定着ローラ５１上にオフセ
ットしたトナー等のクリーニングがなされるとともに、
離型剤塗布装置５３によって離型剤であるシリコーンオ
イル等が定着ローラ５１に塗布され、該定着ローラ５１
からの記録紙Ｐの分離の容易化とトナーのオフセット防
止が図られている。
【０００９】クリーニング装置５４は、帯状の耐熱不織
布から成るクリーニングウェブ５４ａと、該クリーニン
グウェブ５４ａを定着ローラ５１に押圧する押圧ローラ
５４ｂと、新しいクリーニングウェブ５４ａを巻き出す
巻出しローラ５４ｃと、トナー等が付着したためにクリ
ーニング能力が低下したクリーニングウェブ５４ａを徐
々に巻き取っていく巻取りローラ５４ｄ等とから構成さ
れており、特にサーミスタ５８にオフセットトナーが付
着して該サーミスタ５８に検知不良が生じないようクリ
ーニング装置５４はサーミスタ５８に対して定着ローラ
５１の回転方向上流側に設けられている。
【００１０】ところで、クリーニングウェブ５４ａの巻
き取り方法としては、カウンタによって所定枚数コピー
したと判断したときに不図示のソレノイドをＯＮし、ワ
ンウェイクラッチを動作させて定着ローラ５１の回転方
向と逆方向に所定量巻き取る方法がある。このようにク
リーニングウェブ５４ａを逆方向に巻き取ることによっ
て該クリーニングウェブ５４ａが定着ローラ５１の回転
方向に巻き込まれないようにしている。
【００１１】又、前記離型剤塗布装置５３は、シリコー
ンオイル等の離型剤を収容する離型剤溜り部５３ａと、
該離型剤溜り部５３ａから離型剤を汲み上げる汲み上げ
ローラ５３ｂ，５３ｃと、汲み上げられた離型剤を定着
ローラ５１に塗布する塗布ローラ５３ｄ、該塗布ローラ
５３ｄ上の離型剤量を一定量に規制するためのフッ素ゴ
ム等の弾性体から成る規制ブレード５３ｅ等から構成さ
れており、特に定着ローラ５１への均一なオイル塗布を
実現するため、この離型剤塗布装置５３はサーミスタ５
８に対して定着ローラ５１の回転方向下流側に配設され
ている。
【００１２】他方、加圧ローラ５２にも、定着ローラ５
１のクリーニング装置５４と同様なクリーニングウェブ
５５ａ、押圧ローラ５５ｂ、巻出しローラ５５ｃ、巻取
りローラ５５ｄ等とで構成されるクリーニング装置５５
が取り付けられており、このクリーニング装置５５によ
って定着ローラ５１を介して加圧ローラ５２に付着した
トナーのクリーニングがなされる。
【００１３】又、加圧ローラ５２には、該加圧ローラ５
２上に残った余剰離型剤を除去する離型剤除去用弾性体
としての離型剤除去ブレード６０が当接している。尚、
この離型剤除去ブレード６０が無い場合は、余剰離型剤
が定着ローラ５１と加圧ローラ５２とのニップに溜り、
記録紙Ｐ上のシミとなったり、ＯＨＰ用の透明ラミネー
トフィルムがスリップしてニップへの進入不良が発生す
る。ここで、離型剤除去ブレード６０の材質としてはＳ
ｉゴム、フッ素ゴム等が用いられ、離型剤除去ブレード
６０は加圧ローラ５２の回転方向に対して順方向又は逆
方向に適当な進入量をもって当接している。
【００１４】而して、記録紙Ｐが搬送されて来ると定着
ローラ５１と加圧ローラ５２が回転し、定着ローラ５１
の表面に離型剤としてシリコーンオイルが塗布され、該
記録紙Ｐが定着ローラ５１と加圧ローラ５２の間を通過
する際に表裏両面からほぼ一定の圧力と温度で加圧及び
加熱されて未定着トナー像の定着を受けて当該記録紙Ｐ
上にフルカラー画像が形成される。そして、画像が定着
された記録紙Ｐは、下分離爪６８によって加圧ローラ５
２から分離されて機外へ排出される。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
画像形成装置には以下のような問題があった。
【００１６】即ち、一般に複写機における熱定着装置で
は、電源投入後、定着ローラが所定の温度に到達するま
で所定時間待機し、所定温度に到達した後にコピー可能
状態となるが、コピー可能状態になった直後（以下、
「朝一状態」と称する）と、コピー可能状態でスタンバ
イ放置して所定時間経過した状態（以下、「放置状態」
と称する）とでは定着性が異なっていた。これは定着ロ
ーラの表面温度だけではなく、定着装置全体の温度や特
に定着ローラの表面に塗布する離型剤の温度が朝一状態
と放置状態とで異なることによっている。つまり、放置
状態においては定着ローラの熱が塗布ローラと汲み上げ
ローラを介して離型剤に伝わるために離型剤の温度が高
くなる。この状態では、定着ローラに離型剤を塗布して
も定着ローラの温度低下は少なく、且つ、定着ローラと
トナーとの間にある離型剤も高温であるために定着性は
良くなっていた。
【００１７】一方、朝一状態では離型剤の温度が低く、
この温度の低い離型剤を定着ローラの表面に塗布すると
該定着ローラの温度が急激に低下し、且つ、定着ローラ
とトナー面との間に低温の離型剤が存在するために定着
性が悪くなっていた。これは低温の環境になると一層顕
著になってきていた。
【００１８】上記問題を解消するために離型剤中に発熱
部材を浸して離型剤を加熱する構成が提案されている
が、発熱体が離型剤中に浸っていると発熱体の暴走等の
問題が生じるために実用化に至っていない。
【００１９】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、安全で良好な定着性を得るこ
とができる定着装置及び画像形成装置を提供することに
ある。
【００２０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、未定着画像を熱により記録
材に定着する回転自在な定着ローラと、該定着ローラに
圧接され、記録材を挟持搬送するニップを形成する回転
自在な加圧ローラと、離型剤を収容する離型剤収容体
と、前記定着ローラの表面に離型剤を塗布する離型剤塗
布体と、前記離型剤収容体から定着ローラに塗布される
離型剤を供給するための離型剤供給体と、を有する定着
装置において、前記離型剤収容体内の離型剤と非接触に
設けられ、熱を生ずる発熱部材と、該発熱部材と接触又
は近接し、発熱部材から熱を伝導する金属板と、を有
し、金属板は前記離型剤供給体が前記離型剤収容体内の
離型剤に浸る部分に近接することを特徴とする。
【００２１】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明において、前記発熱部材への通電量を制御する通電制
御手段を有し、該通電制御手段によって発熱部材の温度
を制御することを特徴とする。
【００２２】請求項３記載の発明は、請求項２記載の発
明において、前記発熱部材の温度を検知する温度検知手
段を有し、該温度検知手段の出力に基づいて発熱部材へ
の通電を制御することを特徴とする。
【００２３】請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何
れかに記載の発明において、前記離型剤供給体は、離型
剤を汲み上げる汲み上げローラで構成されることを特徴
とする。
【００２４】請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何
れかに記載の発明において、前記金属板の材質をアルミ
ニウム又は銅としたことを特徴とする。
【００２５】請求項６記載の発明は、未定着画像を形成
する未定着画像形成手段を有する画像形成装置におい
て、請求項１〜５の何れかに記載の定着装置を備えるこ
とを特徴とする。
【００２６】従って、本発明によれば、発熱部材を離型
剤収容体内の離型剤と非接触に設けたため、安全に離型
剤を加熱することができる。
【００２７】又、発熱部材からの熱を熱伝導性の高い金
属板を介して離型剤に伝達して該離型剤を加熱し、しか
も、離型剤供給体が離型剤収容体内の離型剤に浸る部分
を集中的に加熱するようにしたため、定着ローラに塗布
される離型剤を効率良く加熱して良好な定着性を得るこ
とができる。
【００２８】更に、金属板の材質を熱伝導性の高いアル
ミニウム又は銅としたため、発熱部材からの熱伝導率が
良くなって離型剤を効率良く加熱することができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
【００３０】＜実施の形態１＞図１は本発明の実施の形
態１に係る定着装置の断面図、図２は同定着装置の離型
剤加熱手段の断面図であり、これらの図においては図７
に示したと同一要素には同一符号を付しており、以下、
それらについての説明は省略する。
【００３１】本実施の形態は、図１に示すように離型剤
溜り部５３ａ内の離型剤を加熱する離型剤加熱手段８０
を設けたことを特徴とする。
【００３２】ここで、上記離型剤加熱手段８０の詳細を
図２に基づいて説明する。
【００３３】図２において、８１はＡｌ、Ｃｕ等の高熱
伝導性の板金であり、この板金８１の一部は離型剤溜り
部５３ａ内の離型剤であるオイルに浸っている。
【００３４】８２は加熱手段であるヒータであり、この
ヒータ８２は例えば抵抗発熱体をＳｉゴム等の絶縁体で
覆った面状の発熱体であって、前記板金８１に接触して
取り付けられている。
【００３５】又、８３は温度検知手段であるサーミスタ
であり、この温度検知手段８３はヒータ８２の表面に当
接して該ヒータ８２の温度を調節するものである。そし
て、ヒータ８２の表面には過昇温防止のためのサーモス
イッチ８４が当接している。
【００３６】次に、以上の構成を有する離型剤加熱手段
８０を用いて離型剤溜り部５３ａ内の離型剤を加熱する
様子を説明する。
【００３７】ヒータ８２に通電されると抵抗発熱体が発
熱し、該ヒータ８２は予め設定されている温度に向かっ
て昇温を始める。尚、ヒータ８２の表面温度はサーミス
タ８３で制御される。
【００３８】次に、昇温したヒータ８２は板金８１に接
触しているため、該ヒータ８２の熱は板金８１に伝わっ
ていく。ここで、板金８１は熱伝導性の高いＡｌ、Ｃｕ
等の金属で構成されているため、ヒータ８２からの熱は
板金８１内を伝導する。そして、板金８１の一部は離型
剤溜り部５３ａ内の離型剤に浸っているため、該板金８
１内を伝わった熱は離型剤に伝わり、離型剤の温度が上
昇する。このようにしてヒータ８２の温度上昇と共に離
型剤温度も上昇していくが、ヒータ８２の方が温度上昇
率は大きいため、該ヒータ８２の温度が温調温度に達す
ると通電がＯＦＦされる。
【００３９】上述のようにヒータ８２がＯＦＦされると
離型剤の温度上昇も緩やかになるが、再びヒータ８２の
温度が低下して該ヒータ８２に通電されると、再び離型
剤の温度が上昇していく。これを繰り返すことによって
離型剤の温度は徐々に高くなって飽和温度に到達する。
【００４０】尚、離型剤までの熱伝導を迅速化するため
に板金８１の厚さは３ｍｍ以下であることが望ましい。
又、ヒータ８２と板金８１との間の熱伝導を良くするた
めにヒータ８２と板金８１は密着していることが好まし
く、ヒータ８２が板金８１に一体に成形されていると一
層好ましい。
【００４１】又、離型剤の循環を良くするために、板金
８１の離型剤に浸っている部分には孔が形成されている
方が好ましい。そして、離型剤に浸っている板金８１の
一部は汲み上げローラ５３ｂに近接している方が効率良
く高温の離型剤を離型剤塗布装置５３に供給することが
できる。
【００４２】更に、ヒータ８２は離型剤に浸っておら
ず、サーミスタ８３で温度制御し、更にサーモスイッチ
８４で過昇温防止を図るために安全である。そして、熱
伝導性の高い板金８１を用いてヒータ８２の熱が板金８
１に伝わり易くしているため、離型剤の温度上昇も速く
なって定着性が向上する。
【００４３】＜実施の形態２＞次に、本発明の実施の形
態２を図３に基づいて説明する。尚、図３は本実施の形
態に係る定着装置の離型剤加熱手段の断面図であり、本
図においては図２に示したと同一要素には同一符号を付
しており、以下、それらについての説明は省略する。
【００４４】本実施の形態は、図３に示すように、ヒー
タ８２を板金８１で覆ったことを特徴とする。
【００４５】而して、本実施の形態によれば、ヒータ８
２と板金８１との接触面積が増加するため、ヒータ８２
から板金８１への熱の移行が多くなり、より効率良く離
型剤を加熱することができる。
【００４６】＜実施の形態３＞次に、本発明の実施の形
態３を図４に基づいて説明する。尚、図４は本実施の形
態に係る定着装置の離型剤加熱手段の断面図であり、本
図においても図２に示したと同一要素には同一符号を付
しており、以下、それらについての説明は省略する。
【００４７】本実施の形態は、図４に示すように、ヒー
タ８２と板金８１を断熱部材８５で覆ったことを特徴と
する。
【００４８】而して、本実施の形態によれば、ヒータ８
２と板金８１からの放熱を少なく抑えることができるた
め、より効率良く離型剤を加熱することができる。
【００４９】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、未定着画像を熱により記録材に定着する回転自
在な定着ローラと、該定着ローラに圧接され、記録材を
挟持搬送するニップを形成する回転自在な加圧ローラ
と、離型剤を収容する離型剤収容体と、前記定着ローラ
の表面に離型剤を塗布する離型剤塗布体と、前記離型剤
収容体から前記定着ローラに塗布される離型剤を供給す
るための離型剤供給体と、を有する定着装置において、
前記離型剤収容体内の離型剤と非接触に設けられ、熱を
生ずる発熱部材と、該発熱部材と接触又は近接し、発熱
部材から熱を伝導する金属板と、を有し、金属板は前記
離型剤供給体が前記離型剤収容体内の離型剤に浸る部分
に近接するようにしたため、安全で良好な定着性を得る
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る定着装置の断面図
である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る定着装置の離型剤
加熱手段の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態２に係る定着装置の離型剤
加熱手段の断面図である。
【図４】本発明の実施の形態３に係る定着装置の離型剤
加熱手段の断面図である。
【図５】従来の画像形成装置（レーザービームプリン
タ）の断面図である。
【図６】従来の画像形成装置（レーザービームプリン
タ）の像形成部の断面図である。
【図７】従来の定着装置の断面図である。
【符号の説明】 １ａ〜１ｄ 感光ドラム（像担持体） ２ａ〜２ｄ 現像装置（現像手段） ３ 転写部（転写手段） ５ 定着装置 ５１ 定着ローラ ５２ 加圧ローラ ５３ 離型剤塗布装置（離型剤塗布手段） ５４ クリーニング装置 ５４ａ クリーニングウェブ（離型剤保持手段） ８０ 離型剤加熱手段 ８１ 板金 ８２ ヒータ（発熱部材） ８３ サーミスタ ８４ サーモスイッチ ８５ 断熱部材 Ｐ 記録紙（記録材）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島田 昇造 東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 平６−202518（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−173442（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 13/20 G03G 15/20

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 未定着画像を熱により記録材に定着する
    回転自在な定着ローラと、該定着ローラに圧接され、記
    録材を挟持搬送するニップを形成する回転自在な加圧ロ
    ーラと、離型剤を収容する離型剤収容体と、前記定着ロ
    ーラの表面に離型剤を塗布する離型剤塗布体と、前記離
    型剤収容体から前記定着ローラに塗布される離型剤を供
    給するための離型剤供給体と、を有する定着装置におい
    て、 前記離型剤収容体内の離型剤と非接触に設けられ、熱を
    生ずる発熱部材と、該発熱部材と接触又は近接し、発熱
    部材から熱を伝導する金属板と、を有し、金属板は前記
    離型剤供給体が前記離型剤収容体内の離型剤に浸る部分
    に近接することを特徴とする定着装置。
  2. 【請求項２】 前記発熱部材への通電量を制御する通電
    制御手段を有し、該通電制御手段によって発熱部材の温
    度を制御することを特徴とする請求項１記載の定着装
    置。
  3. 【請求項３】 前記発熱部材の温度を検知する温度検知
    手段を有し、該温度検知手段の出力に基づいて発熱部材
    への通電を制御することを特徴とする請求項２記載の定
    着装置。
  4. 【請求項４】 前記離型剤供給体は、離型剤を汲み上げ
    る汲み上げローラで構成されることを特徴とする請求項
    １〜３の何れかに記載の定着装置。
  5. 【請求項５】 前記金属板の材質をアルミニウム又は銅
    としたことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の
    定着装置。
  6. 【請求項６】 未定着画像を形成する未定着画像形成手
    段を有する画像形成装置において、 請求項１〜５の何れかに記載の定着装置を備える ことを
    特徴とする画像形成装置。
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DE60005619T DE60005619T2 (de) 1999-07-30 2000-07-28 Fixiergerät mit einer Heizung für Trennmittel
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