JPH05210326A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 トナー像を支持した像支持材をそのニップ部を通じて該
トナー像を像支持材に固定するための加熱用の定着ロー
ラー１と加圧ローラー２対と、該ローラー対の像支持材
の搬送径路の後方に装置外へ像支持材を送り出す排紙ロ
ーラー対７，８を備えた定着装置においては排紙ローラ
ーのトナー汚れによるジャムや画像のはぎ取りが問題と
なっていた。プリントの高速化を行った場合にこれらの
問題は顕著になる。そこで本発明は定着ローラー１と加
圧ローラー２のニップを出た像支持材上のトナー像が充
分冷却され粘着性が低下してから排紙ローラーに接する
ように、トナー像の粘着性が低下するに要する時間を経
過するように像支持材の径路を得るように定着ローラー
１と加圧ローラー２に対して排紙ローラー対７，８を配
設したものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像形成装置例えば電子
写真プリンタや静電記録プリンタに利用される定着装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の定着装置は図５に示すよう
に構成されていた。像支持材に接して像支持材上のトナ
ー像を加熱する定着ローラー１はその内部にはハロゲン
ヒーター３等の加熱源が配置され、温度検知素子４によ
って定着ローラー１の表面温度が検知されて制御回路
（不図示）によってヒーター３が点滅して定着ローラー
１は所定の温度に保たれる。定着ローラー１の表面には
離型性のよいＰＦＡ（パ−フロロアルコキシフッ化プラ
スチック）ＰＴＦＥ（ポリ四フッ化エチレン）等の樹脂
が被覆されている。加圧ローラー２は定着ローラー１と
圧接してニップを形成し、このニップ部にトナーを保持
した像支持材例えば紙等の転写材を通紙することによっ
て該転写材上にトナー像が定着がなされる。

【０００３】像支持材をニップ部に導く為の入り口ガイ
ド５が設けてある。分離爪６は定着ローラー１から像支
持材を分離するように鋭い先端が定着ローラーに接して
いる。排紙ローラー７は排紙ローラー８と像支持材を挟
持して定着装置から像支持材を導き出す。この排紙ロー
ラー８は従来はＰＯＭ（ポリアセタール），ＰＥＴ（ポ
リエチレンテレフタレート）等の樹脂が使用されてき
た。

【０００４】未定着トナー像を支持した不図示の像支持
材は図の右方から左行して送られ、入口ガイド５により
導かれて図示矢印方向に回転している定着ローラー１と
加圧ローラー２対のニップに入り、未定着トナー像は像
支持材に加熱加圧して定着されて送り出され、排紙ロー
ラー対７，８により定着装置外へ送り出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来この種の装置にお
いては、排紙ローラーのトナー汚れによるジャムや画像
のはぎ取りが問題となっていた。

【０００６】とくに、最近の画質に対する要求から、粒
径の小さいトナーが用いられた場合や、プリントの高速
化を行った場合にこれらの問題は顕著になる。

【０００７】本発明は定着装置後の排紙部におけるジャ
ムや画像の剥離を阻止することにより、高速度でジャム
なく画質の良好な定着装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、定着装
置の排紙部に設けたローラーに加熱用定着ローラーと加
圧ローラー対で加熱加圧された像支持材上のトナー像が
充分冷却され粘着性が低下してから接触するようにする
ことで排紙ローラーへのトナー付着を防止しジャムやト
ナー像のはぎ取りを防止するものである。

【０００９】かかる本発明の第１の発明はトナー像を支
持した像支持材をそのニップ部を通じて該トナー像を像
支持材に固定するための加熱用の定着ローラーと加圧ロ
ーラー対と、該ローラー対の像支持材の搬送径路の後方
に装置外へ像支持材を送り出す排紙ローラー対を備えた
定着装置において、定着ローラーと加圧ローラー対のニ
ップを出た像支持材上のトナー像がガラス転移温度以下
にまで冷える時間を経過後の位置に排紙ローラー対を配
設したことを特徴とする定着装置である。

【００１０】かかる本発明の第２の発明は定着ローラー
と加圧ローラー対のニップ後端から排紙ローラー対まで
の距離Ｌと像支持材の搬送速度ｖに対して、該ニップを
出たトナーがガラス転移温度以下にまで冷えるのに要す
る時間をＴとした時にＴ＜Ｌ／ｖが成りたつように構成
してなることを特徴とする第１の発明に記載の定着装置
である。

【００１１】かかる本発明の第３の発明は排紙ローラー
対のニップを定着ローラーと加圧ローラー対のニップ後
端において定着ローラーに引いた接線よりも下側に配置
し、かつ排紙ローラー対のニップ中央における接線が定
着ローラーと加圧ローラー対のニップの加圧ローラー側
を通ることを特徴とする第１の発明に記載の定着装置で
ある。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面により説明す
る。

【００１３】図１に本発明の実施例を示す。

【００１４】従来例と同機能部は図５と同符号を付し説
明を省略する。ニップの幅をｌ（エル）、定着ローラー
１と加圧ローラー２対のニップの後端より排紙ローラー
８までの距離をＬとする。この排紙ローラー８の距離Ｌ
の終点は排紙ローラー８に引いた接線の接点である。像
支持材（図示せず）の搬送速度をｖとすると定着ローラ
ー１と加圧ローラー２対のニップ内を通過し加熱される
時間はｌ（エル）／ｖ、該ニップを出た後に冷却される
時間はＬ／ｖと表わすことができる。定着されるトナー
および像支持材の表面の温度変化は図２の実線Ａに示す
ように変化する。本発明では像支持材上のトナーは定着
ローラー１と加圧ローラー２対のニップ内においてトナ
ーのガラス転移温度Ｔｇ以上に加熱され、該ニップ排出
後にガラス転移温度Ｔｇ以下にまで冷却された後に、排
紙ローラー７と排紙ローラー８に挟持されるようにす
る。本例では像支持材が定着ローラー１と加圧ローラー
２のニップを出た後、排紙ローラー対７，８に一直線に
進む場合において、定着ローラー１と加圧ローラー２の
ニップを出た像支持材上のトナー像がガラス転移温度以
下にまで冷えるのに要する時間をＴとしたときＴ＜Ｌ／
Ｖとしてある。このようにすることで排紙ローラー７お
よび排紙ローラー８へのトナー付着は防止できる。排紙
ローラー７としてはクロロプレンゴム、ＥＰＤＭゴム等
の使用が可能であり、排紙ローラー８もＰＰＳ（ポリフ
ェニレンスルフイド）ＰＥＴ，ＰＯＭ等ある程度離型性
が悪くても耐熱性が８０℃以上の樹脂を使うことができ
る。この場合排紙ローラー７および排紙ローラー８の表
面粗さはトナーの粒径Ｒに対してＲ_max＜ 1/2Ｒとする
と、アンカー効果によるトナーの付着も少なく、トナー
の巻き付きによる排紙ローラー７，８の停止によるジャ
ムや画像のはぎ取りが防止できる。

【００１５】従来のトナーでは粒径は１０〜１５μｍで
ありＲ_max≦５μｍであれば良い。

【００１６】「他の実施例」さらに定着ローラー１から
の像支持材Ｐの分離を観察したところ図４に示すように
定着ローラー１と加圧ローラー２対のニップを出た後も
定着ローラー１に巻き付いた状態で分離爪６にたよって
分離される場合が有ることが判明した。このような場合
には該ニップを出た後も像支持材Ｐへの熱の供給が続く
ため図２破線Ｂのように排紙ローラー７，８に挟持され
る時にも充分にトナー像の冷却がおこなわれていないこ
とになる。

【００１７】従来は排紙ローラー７の周速を定着ローラ
ー１の周速より５〜１０％程度速くすることで、このよ
うな像支持材のたるみを防止していたが、これでは定着
ローラー１と加圧ローラー２対のニップと排紙ローラー
７，８対との間で像支持材の引き合いをおこない、駆動
されている排紙ローラー７がスリップして例えば両面プ
リント時の画像をこすり取るような不都合も有る。

【００１８】本実施例では定着ローラー１と加圧ローラ
ー２対の形成するニップに対して排紙ローラー７，８対
の配置を変更して定着ローラー１と加圧ローラー２対の
ニップと排紙ローラー７，８対のニップ間で像支持材に
ループをもたせて像支持材の通過径路をのばし冷却時間
を長くするとともにこのループの生じる方向を規制して
定着ローラー１に対する巻き付きによる過熱を防止する
ものである。

【００１９】本実施例を図３に示す。

【００２０】排紙ローラー７，８対のニップを定着ロー
ラー１と加圧ローラー２対のニップ後端における定着ロ
ーラー１についての接線Ｃより下方に配置するとともに
排紙ローラー７，８対のニップ中央部における接線Ｄが
定着ローラー１と加圧ローラー２対のニップよりも加圧
ローラー２側を通るようにしてある。

【００２１】これによって定着ローラー１と加圧ローラ
ー２対のニップを出た像支持材は破線Ｅのような軌跡を
たどり排紙ローラー７，８対へと達する。像支持材は定
着ローラー１と加圧ローラー２対のニップ後端と排紙ロ
ーラー７，８対のニップを直線で結んだ距離より長い距
離を移動するため充分にガラス転移温度Ｔｇ以下に冷却
されることができ排紙ローラー８にトナーを粘着させる
ことがない。

【００２２】また定着ローラー１への像支持材の巻き付
きは生じず、トナーの過昇温も防止できる。

【００２３】さらにはトナー像が分離爪６と摺擦する機
会が減り、画像に尾引き等が生ずることもなくなる。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように (1) 定着ローラーと加圧ローラー対のニップ直後の搬送
ローラーの位置を定着ローラーと加圧ローラー対のニッ
プからトナーと像支持材表面がガラス転移温度Ｔｇ以下
に冷却されるように離れて配置することで排紙ローラー
へのトナー付着によるジャム、画像の剥離を防止するこ
とが可能となった。 (2) 定着ローラーと加圧ローラー対のニップ後端から排
紙ローラー対までの距離Ｌと像支持材の搬送速度ｖに対
して、該ニップを出たトナーがガラス転移温度以下にま
で冷えるのに要する時間をＴとした時にＴ＜Ｌ／ｖが成
りたつように構成すると像支持材上のトナー像は必ずガ
ラス転移温度以下まで下り、排紙ローラーへのトナー付
着によるジャム、画像の剥離が起こり得なくなるし、仮
に像支持材が直線状に搬送されない場合においても、定
着ローラーと加圧ローラー対のニップから排紙ローラー
対のニップまでの像支持材の搬送径路が長くなるだけで
あり、安全側にあり、上記ジャム、画像の剥離等の防止
が保障される。 (3) 一組の加熱加圧用ローラー対とその搬送径路の後方
の排紙ローラー対を設けるとともに排紙ローラー対のニ
ップを定着ローラーと加圧ローラー対のニップ後端にお
ける定着ローラーについての接線よりも下側に配置しか
つ排紙ローラー対のニップ先端において接線が加熱加圧
ローラー対のニップの加圧ローラー側を通るように配置
することで像支持材の定着ローラーと加圧ローラー対の
ニップから排紙ローラー対のニップまでの径路が曲って
長くなるため、トナーがガラス転移温度以下に冷却する
時間が得られ、排紙ローラーへのトナー付着によるジャ
ム、画像の剥離を防止することが可能となり、定着ロー
ラーへの像支持材の巻き付き後分離爪が働くことが殆ど
ないので画質低下を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の縦断面図である。

【図２】トナーおよび像支持材の表面温度の変化を示す
線図である。

【図３】本発明の第２実施例を示す縦断面図である。

【図４】従来例を示す縦断面図である。

【図５】従来例を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１・・定着ローラー ２・・加圧ローラー ６・・分離
爪 ７・・排紙ローラー。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 七瀧 秀夫 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 (72)発明者 矢野 秀幸 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 (72)発明者 竹内 昭彦 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 (72)発明者 弓納持 貴康 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 (72)発明者 小野 和朗 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

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー像を支持した像支持材をそのニッ
   プ部を通じて該トナー像を像支持材に固定するための加
   熱用の定着ローラーと加圧ローラー対と、該ローラー対
   の像支持材の搬送径路の後方に装置外へ像支持材を送り
   出す排紙ローラー対を備えた定着装置において、定着ロ
   ーラーと加圧ローラー対のニップを出た像支持材上のト
   ナー像がガラス転移温度以下にまで冷える時間を経過後
   の位置に排紙ローラー対を配設したことを特徴とする定
   着装置。
2. 【請求項２】 定着ローラーと加圧ローラー対のニップ
   後端から排紙ローラー対までの距離Ｌと像支持材の搬送
   速度ｖに対して、該ニップを出たトナーがガラス転移温
   度以下にまで冷えるのに要する時間をＴとした時にＴ＜
   Ｌ／ｖが成りたつように構成してなることを特徴とする
   請求項１に記載の定着装置。
3. 【請求項３】 排紙ローラー対のニップを定着ローラー
   と加圧ローラー対のニップ後端において定着ローラーに
   引いた接線よりも下側に配置し、かつ排紙ローラー対の
   ニップ中央における接線が定着ローラーと加圧ローラー
   対のニップの加圧ローラー側を通ることを特徴とする請
   求項１に記載の定着装置。