JPH0477917B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は電子写真法を利用したフアクシミリ、
プリンタ、複写機等の画像形成装置に用いる定着
装置に関する。 従来より、表面にトナー像を形成した記録紙
を、対面して配置したローラ部材間に挿通させな
がら前記トナーを溶融させ、トナー像を記録紙に
定着させる定着装置は周知であり、記録紙のトナ
ー像形成面と接触する側のローラ部材として一般
に発熱体を内装した定着ローラが用いられてい
る。かかる装置においては、前記記録紙をローラ
間に挿通する際、溶融されたトナーの粘着性によ
りオフセツト現象が生じ、記録紙が定着ローラに
巻付いてしまうという問題を有していた。 この為、前記定着装置を用いる従来公知の画像
形成機においては、ブレード又は分離爪等の分離
部材を前記ローラの近傍に又は該ローラ表面に軽
く圧接させて配置し、前記ローラ表面に張り付い
た記録紙を強制的に剥離する構成を採つている。 しかしながら前記分離部材をローラ表面に軽く
圧接する構造ではローラ表面が傷付き易く、又該
分離部材をローラ近傍に配置する構造ではローラ
と分離部材間の間隔設定がむずかしく組立工数が
増加するのみならず、該間隔を大きくすると記録
紙の耳折れやジヤムの欠点が生じ易い。 又このような分離部材の存在は、画像形成機内
に該分離部材を配置する為の余分な配置空間を必
要とし小型化の要請を妨げたり、部品点数の増加
によりコストアツプ、ローラ間のジヤム紙を取り
出しの際の妨げになる、等の種々の欠点が派生す
る他、特に分離部材を分離爪で形成した場合は、
該分離爪の先端が自由端となつている為、取扱者
が該分離爪に誤つて触れる事により傷等を負わせ
る恐れもあつた。 本発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、前記分
離部材を用いる事なしに前記記録紙の巻付きを完
全に防止し得る定着装置を提供する事を目的とす
る。 この結果、前記従来技術の欠点を一挙に解決す
る事が出来、小型化と大幅なコストダウンを可能
ならしめる画像形成装置を提供する事が出来る。 以下本発明を説明する。 本発明は内部に熱源を有する熱定着ローラと加
圧ローラ間に未定着トナー像を担持した記録紙を
挿通させる事により前記トナー像を記録紙に熱定
着可能に構成したいわゆる加熱定着装置におい
て、 前記熱定着ローラ表面にオフセツト防止層を形
成すると共に、該熱定着ローラの直径を10乃至20
mmの範囲に設定した事を特徴とするものである。 一般に記録紙に使用される紙は、画像形成機内
の転写搬送路中を挿通する際、折曲げを生ずるこ
となく搬送されるように一定の厚みを有してお
り、従つて該記録紙をまるめようとすると前記厚
みにより一定の反発力が生じ、該反発力が前記ト
ナーの粘着力より大であれば、記録紙は前記分離
部材を用いなくても自らの弾性力によりローラか
ら確実に分離する。従つて前記ローラ部材の内、
特に記録紙のトナー像形成面と接触するローラ部
材の直径を小径にすればする程、前記効果が確実
に達成され、特別の分離部材が不要になる。 しかしながら、内部に発熱体等を内装又は埋設
した加熱定着ローラにおいては、前記発熱体を内
装又は埋設する為の一定の直径を必要とするのみ
ならず、特に前記定着ローラの直径を10mm以下に
すると蓄熱効果が大きく低減する為、該ローラ外
周面に均一な温度分布が得られず、定着効率の低
下につながる。 従つて前記定着効率の低下を生じさせる事なし
に、前記分離効果が確実に達成し得る直径の設定
が極めてむずかしく、本発明者は永年に亙る鋭意
研究努力の結果、ようやくにしてその範囲を設定
し得た。 即ち本発明は前記熱定着ローラとの接触により
熱溶融化（粘着化）したトナー像を分離爪を用い
ずに容易に剥離可能にするために、前記熱定着ロ
ーラ表面にオフセツト防止層を形成すると共に、
該熱定着ローラの直径を10乃至20mmの範囲に設定
した事を特徴とするものである。 従つて本発明の作用は前記熱定着ローラの直径
と共にオフセツト防止層の存在により始めて成立
つものである。 尚、本発明と一見類似する技術として、感光ド
ラム等の像担持体上に形成された可視像を記録紙
に転写する際において該記録紙の巻付けを防止す
る為、前記像担持体の直径を40mm以下に設定した
技術が開示されているが、（特開昭58−196574
号）、かかる技術は転写時における静電的吸引力
との関係において像担持体の直径を設定したもの
であり、一方本発明はトナーの粘着力との関係に
おいて前記ローラの直径を設定したものであり、
その技術思想が全く異なるのみならず、特に前記
定着ローラの直径を25乃至40mmに設定した場合は
記録紙の弾性力に対しトナーの粘着力が大な為
に、前記記録紙が定着ローラから分離せず、巻回
してしまい、本発明の効果は全く達成し得ない。 従つて本発明は特にこの直径の設定が重要なポ
イントとなつている。 以下本発明の実験結果を詳細に説明する。 図面は本実験に用いられた定着装置の概略説明
図である、 １は図示しない駆動装置により回転する加熱定
着ローラで、小径化を可能ならしめる為に、中空
円筒体内に赤外線ヒータ等を挿通する構成を取ら
ずに、セラミツク材からなる芯体１ａ内に発熱導
体１ｂを埋設し、その表面に耐熱性及び剥離性に
優れたシリコンゴム等のオフセツト防止層１ｃを
被覆して形成している。又加熱定着ローラ１には
シリコンオイル塗布部材３が付設され、前記オフ
セツト防止効果を高めている。 ２は、前記加熱定着ローラ１に圧接され、該加
熱定着ローラ１と同期して回転するように構成さ
れたた加圧ローラで、加熱定着ローラ１と同様
に、表面にオフセツト防止層２ａを被覆してい
る。 そしてかかる定着装置を用いて、加圧ローラ２
の直径を20mmとすると共に、加熱定着ローラ１の
直径を夫々30mm、25mm、20mm、15mm、10mmに変化
させて該設定着装置を複写機に装着して記録紙４
の巻き付きの有無を確認してみた。その結果を下
表−１に示す。 尚、前記加熱定着ローラ１の表面温度は180℃、
記録紙送り速度は200mm／sec、使用トナーは一成
分系トナー、記録紙は約0.06mmの肉厚を有する普
通紙（45Kg用紙、以下Ａ紙という）と0.05mmの肉
厚を有するトレーシングペーパー（以下Ｂ紙とい
う）をA4サイズで使用し、前記複写機の原稿押
え板を開放状態にして記録紙のほぼ全面にトナー
が付着する最も悪条件下で、前記各ローラの直径
毎に1000回の繰り返しテストを行なつた。尚、表
中の数値はいずれも巻付きが生じた不良率を示
し、％表示で表している

【表】 上記表−１より理解される如くトレーシングペ
ーパーでは加熱定着ローラ１の直径が20mm以下で
実用上問題がない程度に記録紙４の巻付きが防止
出来、又約0.06mmの肉厚を有する普通紙では25mm
以下で実用上問題がない程度に記録紙４の巻き付
けが防止出来た。特に本実験は記録紙４のほぼ全
面にトナーが付着する最も悪条件下で行なつてい
る為、通常の複写状態では記録紙４の巻付けは完
全に防止出来るものと推定される。 又、複写機等に用いる普通紙は肉厚が0.07mm以
上あり、従つて通常の複写機においては前記結果
以上の効果を有するものと推定される。 一方、前記実験を行なつた記録紙４についてト
ナーの定着状態を各直径毎に比較してみた所、何
れの直径のものについても有意差は生じていなか
つた。 又、加圧ローラ２においては直径を同様に20mm
に固定して使用したが、加熱定着ローラ１の直径
を変化させた場合においても記録紙４巻き付けは
何れも生じなかつた。 尚、本実験は加熱定着型の定着装置について実
験してみたが、圧力定着型の定着装置についても
同様な結果が得られるものと推定される。又、圧
力定着型の定着装置においては定着時の前記ロー
ラ外周面の均一な温度分布を考慮する必要がない
為、前記トナー形成面の反対側に配設した加圧ロ
ーラとの間に加えられる圧力に耐え得る程度の直
径を有すれば、前記ローラ直径を更に小さくする
事も可能である。 以上記載した如く本発明によれば、記録紙のト
ナー像形成面と接触するローラ部材の直径を20mm
以下になるよう設定し、特に前記トナー像形成面
と接触するローラ部材が加熱定着ローラである場
合において、該定着ローラの直径を10乃至20mmに
設定した為、特別な分離部材を用いる事なしに前
記記録紙の巻付きを完全に防止し得ると共に、前
記直径の範囲内であれば加熱定着ローラの蓄熱効
果の低減を避ける事が出来、定着効率の低下を防
止出来る。 この結果、前記従来技術の欠点を一挙に解決す
る事が出来、小型化と大幅なコストダウンを可能
ならしめる画像形成装置を提供出来る等の種々の
著効を有す。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実験に用いる定着装置の概略説
明図を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内部に熱源を有する熱定着ローラと加圧ロー
   ラ間に未定着トナー像を担持した記録紙を挿通さ
   せる事により前記トナー像を記録紙に熱定着可能
   に構成した定着装置において、 前記熱定着ローラ表面にオフセツト防止層を形
   成すると共に、該熱定着ローラの直径を10乃至20
   mmの範囲に設定した事を特徴とする定着装置。