JPH06149109A

JPH06149109A - 定着装置

Info

Publication number: JPH06149109A
Application number: JP4303578A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Tanaka; 伸一田中; Tetsuo Tomoe; 哲郎巴; Hiroaki Tsuchiya; 浩昭土屋; Daisuke Hayashi; 大介林
Original assignee: Mita Industrial Co Ltd
Current assignee: Kyocera Mita Industrial Co Ltd
Priority date: 1992-11-13
Filing date: 1992-11-13
Publication date: 1994-05-27

Abstract

(57)【要約】【目的】熱ローラへのトナーオフセットを防止する。【構成】定着搬送装置１６は、正帯電トナーにより形
成されたシート表面の未定着像を定着しながら搬送する
装置である。この装置は、トナーと同極性に帯電可能な
中空の熱ローラ５０と、熱ローラ５０に圧接配置され、
シートを熱ローラ５０との間に挟持して搬送する加圧ロ
ーラ５１と、熱ローラ５０の内部に熱ローラの軸方向に
沿って配置されたヒータ５０ａとを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、定着装置、特に、正帯
電トナーにより形成されたシート表面の未定着像を定着
しながら搬送する定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機やファクシミリ装置等の画像形成
装置には、画像形成部と、画像形成された未定着のトナ
ー像を用紙に溶融定着する定着装置とが設けられてい
る。この定着装置は、内部にヒータを有する熱ローラ
と、熱ローラに圧接配置され、用紙を熱ローラとの間で
挟持して搬送する加圧ローラとを有している。この熱ロ
ーラの材質としては、トナーの付着（オフセット）防止
及び耐熱性を考慮して、ポリテトラフロロエチレン（Ｐ
ＴＦＥ）樹脂が用いられる。このＰＴＦＥ樹脂は絶縁性
を有しており、摩擦により、通常、正に帯電する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の構成では、
トナーが正に帯電している場合、トナーの極性と熱ロー
ラ表面の極性とが相違するので、トナーと熱ローラとが
電気的に引っ張り合うことになり、トナーと熱ローラと
の離型性が悪く、オフセットが発生するおそれがある。

【０００４】本発明の目的は、熱ローラへのトナーのオ
フセットを防止することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明に係る定着装置
は、正帯電トナーにより形成されたシート表面の未定着
像を定着しながら搬送する装置である。この装置は、ト
ナーと同極性に帯電可能な中空の熱ローラと、熱ローラ
に圧接配置され、シートを熱ローラとの間に挟持して搬
送する循環手段と、熱ローラの内部に熱ローラの軸方向
に沿って配置された加熱手段とを備えている。

【０００６】

【作用】本発明に係る定着装置では、正帯電トナーによ
り表面に未定着像が形成されたシートが熱ローラと循環
手段との間に搬送されると、熱ローラと循環手段との間
で挟持され、熱ローラによる熱によりシート上にトナー
が溶融定着する。このとき、熱ローラはトナーと同極性
に帯電しているので、トナーと熱ローラ表面とが電気的
に反発する。このためトナーが熱ローラに付着しにくく
なり、オフセットを防止することができる。

【０００７】

【実施例】図１は本発明の一実施例が採用されたファク
シミリ装置の外観斜視図であり、図２はその縦断面概略
構成図である。これらの図に示すように、本装置は、上
部に配置され原稿の画像情報を読み取るための読取部１
と、装置のほぼ中央部に配置され受信した画像情報を用
紙表面に形成する出力部２と、装置の底部に配置され出
力部２に対して用紙を供給する給紙部３とから主に構成
されている。

【０００８】読取部１には、原稿が載置される原稿台５
と、原稿を搬送する原稿搬送部６と、原稿搬送部６から
排出されてきた原稿を収容する原稿排出トレイ７とを有
している。原稿搬送部６には、原稿の画像情報を読み取
るための画像情報読取りセンサ８が配置されている。ま
た、装置の上面には各種のキーや表示部を備えた操作パ
ネル９が配置されている。さらに、装置の上部にはハン
ドセット１０が配置されている。出力部２は、感光体ド
ラム等を含むイメージングユニット１１と、現像ローラ
１２やトナーカートリッジ１３を含む現像ユニット１４
と、受信情報に応じた画像をイメージングユニット１１
の感光体ドラム表面に形成するためのレーザ装置１５
と、イメージングユニット１１で用紙の表面に形成され
たトナー像を定着するための定着搬送装置１６とを有し
ている。この定着搬送装置１６の下流側には用紙排出ト
レイ１７が設けられている。また給紙部３は、装置本体
の底部に設けられた開口２０に対して着脱自在な給紙カ
セット２１と、給紙カセット２１から用紙を送り出すと
ともにこの用紙を出力部２に供給する給紙装置２２とを
有している。

【０００９】なお装置本体は、上ケース２５と下ケース
２６とに分かれており、上ケース２５は、ヒンジ部２７
を中心に下ケース２６に対して開閉自在である。上ケー
ス２５には、読取部１と、出力部２のうちのイメージン
グユニット１１、現像ユニット１４及びレーザ装置１５
とが装着されており、下ケース２６には出力部２のうち
の定着搬送装置１６と、給紙部３とが配置されている。

【００１０】図３は、出力部２のイメージングユニット
１１及び定着搬送装置１６を拡大して示している。イメ
ージングユニット１１は、ユニットケース３０を有して
いる。ユニットケース３０の上部には、上方に突出する
取付フランジ部３１が形成されている。取付フランジ部
３１には、上下方向に長い長孔３１ａが形成されてお
り、本体フレーム側に設けられたピン３２に孔３１ａが
係止している。このような構成により、イメージングユ
ニット１１は上下方向に所定の範囲で移動が可能であ
る。一方、ユニットケース３０の下部には下方に突出す
る係止部３３が形成されている。この係止部３３は、本
体フレーム側に設けられたピン３４に係止してイメージ
ングユニット３０の上下方向の位置決めを行うものであ
る。イメージングユニット１１の現像ローラ側の端部に
は、感光体ドラム３５が回転自在に装着されている。ま
た、感光体ドラム３５の側方には、感光体ドラム３５表
面に残留したトナーを除去するためのクリーニングブレ
ード３６が設けられている。このクリーニングブレード
３６によって感光体ドラム３５の表面から除去されたト
ナーは、ユニットケース３０内の収容部３７内に収容さ
れる。

【００１１】感光体ドラム３５の下方には、感光体ドラ
ム３５上に形成されたトナー像を用紙に転写するための
転写ローラ４０が配置されている。転写ローラ４０は、
下ケース２６側のフレームに回転自在に支持されてい
る。また、感光体ドラム３５の上方には、感光体ドラム
３５表面を帯電するための主帯電装置４１が配置されて
いる。このように、イメージングユニット１１、現像ユ
ニット１４及び転写ローラ４０及び主帯電装置４１によ
り、用紙表面にトナー像を形成する画像形成部が構成さ
れている。なお、本実施例では感光体ドラム３５は負に
帯電され、トナーは正電荷を有しており、用紙は転写ロ
ーラ４０によって負に帯電される。

【００１２】画像形成部の用紙搬送方向下流側には、表
面にトナー像が形成された用紙を定着搬送装置１６側に
案内するための搬送ガイド４５が配置されている。搬送
ガイド４５は、制電性樹脂によって形成されている。こ
の制電性樹脂としては、表面抵抗率が１０⁷Ω以上１０
¹⁴Ω以下の樹脂が用いられる。たとえば、表面抵抗率が
１×１０¹⁰のＡＢＳ系の制電性樹脂が望ましい。また、
搬送ガイド４５の上方には、イメージングユニット１１
に近接して中間フレーム４６が配置されている。中間フ
レーム４６はたとえば鉄製のプレート材で形成されてお
り、導電体となっている。また中間フレーム４６はフラ
ンジ部４６ｂを介してイメージングユニット１１と接触
しており、さらに他のフレームを介して接地されてい
る。この中間フレームにおいて、搬送される用紙の幅方
向の両端部２ヶ所には、切欠き４６ａが形成されてい
る。

【００１３】定着搬送装置１６は、図３及び図４に示す
ように、内部にヒータ５０ａを有する熱ローラ５０と、
この熱ローラ５０に対して圧接可能な加圧ローラ５１と
を有している。熱ローラ５０は、表面に非導電性ＰＴＦ
Ｅ樹脂が被覆された部材である。このＰＴＦＥ樹脂に
は、電荷制御剤としてリグロシン染料，脂肪酸金属塩，
第４級アンモニウム塩等の電子供与性物質が混入されて
いる。これにより、熱ローラ５０表面はクリーニング部
材（後述）との摩擦により正に帯電する。熱ローラ５０
の表面抵抗率は、例えば１０¹⁶Ωが望ましい。

【００１４】熱ローラ５０の側方及び上方には、熱ロー
ラ５０を覆うように定着上ハウジング５２が配置されて
いる。定着上ハウジング５２は、熱ローラ５０の軸方向
に延びており、定着下ハウジング（図示せず）に対して
着脱自在である。定着下ハウジングは、各ローラ５０，
５１の軸方向両端に設けられた１対の定着フレーム５３
に固定されている。定着下ハウジング内に設けられた定
着ベース５９のシート搬送方向上流側には、断面が逆Ｌ
字状の進入ガイド６８が設けられている。進入ガイド６
８は、搬送ガイド４５により案内された用紙を熱ローラ
５０に案内するための部材である。進入ガイド６８は、
制電性樹脂によって形成されている。この制電性樹脂と
しては、表面抵抗率が１０⁷Ω以上１０¹⁴Ω以下の樹脂
が用いられる。例えば、表面抵抗率が１×１０¹⁰ΩのＡ
ＢＳ系制電樹脂が望ましい。進入ガイド６８の表面抵抗
率は、搬送ガイド４５の表面抵抗率より大きいか又は等
しければよい。

【００１５】定着上ハウジング５２の上壁中央には、ロ
ーラ軸方向に沿って溝５２ａが形成されており、この溝
５２ａに取付部材５４が着脱自在に挿入されている。取
付部材５４は中央部に凹部５４ａを有しており、その下
端には、熱ローラ５０表面をクリーニングするためのク
リーニング部材５５が装着されている。また、定着上ハ
ウジング５２の用紙排出側の側壁５２ｂには、ローラ軸
方向２ヶ所に切欠き５２ｃが形成されている。この切欠
き５２ｃにはピン状の支持部５６が形成されており、こ
の支持部５６に剥離爪５７が回動自在に支持されてい
る。剥離爪５７は、支持部５６に支持された支点部５７
ａと、この支点部５７ａから熱ローラ５０側に延びる剥
離部５７ｂと、支点部５７ａから側壁５２ｂの外側に延
びるレバー部５７ｃとを有している。剥離部５７ｂは、
熱ローラ５０の表面に捩じりバネ５８によって圧接して
いる。また、レバー部５７ｃは、切欠き５２ｃから側壁
５２ｂの外側に露出するように延びており、定着上ハウ
ジング５２を着脱する際に、図４に示すように、操作者
がレバー部５７ｃを側壁５２ｂ側に押すことにより、先
端の剥離部５７ｂが熱ローラ５０表面から離れるように
なっている。

【００１６】図３に示すように、熱ローラ５０は軸受６
０により定着フレーム５３に回転自在に支持されてい
る。一方、加圧ローラ５１は、その軸６１が軸受６２及
びスプリング６３を介して定着フレーム５３に支持され
ている。軸受６２の上部には、上方に突出する突出部６
２ａが形成されている。また、軸受６２は、定着フレー
ム５３に対して昇降自在であり、スプリング６３によっ
て常に熱ローラ５０側に付勢されている。なお、軸受６
２及びスプリング６３はローラ軸方向の両端に配置され
ている。

【００１７】一方、熱ローラ５０を支持する１対の軸受
６０のそれぞれの外周部には、圧接解除レバー６５が熱
ローラ５０と同心にかつ回動自在に装着されている。１
対の圧接解除レバー６５は、軸受６０の外周を覆う支持
部６５ａと、支持部６５ａの一部に形成されたカム部６
５ｂと、支持部６５ａから画像形成部側に延びるＬ字状
のレバー部６５ｃとから構成されている。この圧接解除
レバー６５は、一端が定着フレーム５３に係止されたス
プリング６６によって図３において反時計方向に付勢さ
れている。イメージングユニット１１が装置に装着され
た状態では、レバー部６５ｃの先端が、中間フレーム４
６の切欠き４６ａを通過してイメージングユニット１１
のユニットケース３０底面に当接しており、これにより
レバー部６５ｃは、スプリング６６の付勢力に抗して時
計方向に回転させられている。この状態では、カム部６
５ｂは加圧ローラ５１の軸受突出部６２ａから離れてい
る。このため、加圧ローラ５１はスプリング６３により
熱ローラ５０へ圧接されている。

【００１８】また、イメージユニット１１を装着してい
ない場合又は上ケース２５を開いた場合には、圧接解除
レバー６５が反時計方向に回動し、カム部６５ｂの押圧
により加圧ローラ５１が熱ローラ５０から離れる。この
状態では、定着搬送装置１６でジャムした用紙を容易に
取り出すことができる。定着搬送装置１６の下流側に
は、図３及び図４に示すように、１対の排出ローラ７
５，７６が配置されている。上ローラ７５は、定着フレ
ーム５３に支持された駆動軸７７に固定されている。一
方、下ローラ７６は、定着下ハウジングに回転自在に支
持されている。下ローラ７６は、たとえばＰＯＭ（ポリ
アセタール）等の樹脂で形成されており、外周面には、
複数の略Ｕ字状の溝が形成されている。

【００１９】次に、用紙への画像形成動作及び搬送動作
について説明する。このファクシミリ装置が情報を受信
すると、この受信内容に応じてレーザ装置１５が感光体
ドラム３５表面に静電潜像を形成する。この静電潜像
は、現像ユニット１４によってトナー像として顕像化さ
れる。トナー像は、転写ローラ４０によって用紙表面上
に転写される。

【００２０】この用紙は、搬送ガイド４５によって定着
搬送装置１６側に案内される。このとき、イメージング
ユニット１１の収容部３７内には、正に帯電した残留ト
ナーが収容されている。一方、転写ローラ４０を通過し
た用紙は、トナーと逆極性に帯電している。ユニットケ
ース３０の収容部３７内に収容された残留トナーは、正
に帯電している。しかも中間フレーム４６は接地されて
いるので、静電誘導によって中間フレーム４６は負に帯
電することになる。さらに、前述のように、搬送ガイド
４５上の用紙の負の電荷は徐々に逃げるので、収容部３
７内の残留トナーに対する用紙の電気的な引力が小さく
なり、用紙が上方に巻き上がるのを防止できる。したが
って、安定した搬送を行える。

【００２１】このようにして搬送されてきた用紙は、定
着ベース５９の進入ガイド６８ａにガイドされ、熱ロー
ラ５０及び加圧ローラ５１の間に案内される。そして、
これらの両ローラ５０，５１の間で所定の圧力によって
挟持されながら加熱され、用紙表面のトナー像が定着さ
れる。ここで、搬送ガイド４５を良導電体で形成する
と、用紙の電荷が急激に搬送ガイド４５を介して逃げ、
未定着トナーの用紙に対する担持力がなくなる。このた
め搬送途中に用紙表面の画像が乱れる。しかし本実施例
では、図５に示すように、搬送ガイド４５、進入ガイド
６８及び熱ローラ５０は、前述のような表面抵抗率を有
する制電性樹脂又はＰＴＦＥ樹脂によって形成されてい
るため、用紙の電荷が搬送ガイド４５及び進入ガイド６
８上で少しずつ除去される。また、熱ローラ５０では電
荷が除去されないので、全体として用紙の電荷が徐々に
逃げる。これにより、急激な電荷の移動を抑えることが
でき、未定着トナー像の乱れを抑えることができる。特
に本実施例では、搬送ガイド４５の距離が長いので、表
面抵抗率を前述の値に設定することにより、搬送途中に
おいても電荷の逃げによる画像の乱れを防止できる。

【００２２】また、正に帯電したトナーと摩擦により熱
ローラ５０が同極性に帯電するので、トナーと熱ローラ
表面との電気的な反発力によりトナーが熱ローラ５０に
付着しにくくなり、トナーオフセットを防止できる。定
着動作の終了した用紙は、剥離爪５７によって熱ローラ
５０から剥離され、さらに排出ローラ７５，７６によっ
て排紙トレイ上に排出される。

【００２３】〔他の実施例〕（ａ）前記実施例では、電荷制御剤により熱ローラの
帯電特性を変更したが、電荷制御剤を用いずに正帯電す
る樹脂を熱ローラに被覆してもよい。（ｂ）前記実施例では、搬送ガイドと進入ガイドとを
同一表面抵抗率１×１０ ¹⁰Ω）としたが、進入ガイドの
表面電気抵抗率を搬送ガイドに比べて大きくしてもよい
（例えば進入ガイドを１×１０¹²Ω，搬送ガイドを１×
１０¹⁰Ω）。

【００２４】

【発明の効果】本発明に係る定着装置では、熱ローラ表
面がトナーと同極性に帯電するので、トナーと熱ローラ
表面とが電気的に反発し熱ローラへのトナーの付着（オ
フセット）を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例が採用されたファクシミリ装
置の外観斜視図。

【図２】図１の縦断面概略構成図。

【図３】前記装置の画像形成部及び定着搬送装置の正面
図。

【図４】定着搬送装置の一部縦断面構成図。

【図５】電荷の状態を示す模式図。

【符号の説明】

１６定着搬送装置４５搬送ガイド５０熱ローラ５０ａヒータ５１加圧ローラ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者林大介大阪市中央区玉造１丁目２番28号三田工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】正帯電トナーにより形成されたシート表面
の未定着像を定着しながら搬送する定着装置であって、前記トナーと同極性に帯電可能な中空の熱ローラと、前記熱ローラに圧接配置され、前記シートを前記熱ロー
ラとの間に挟持して搬送する循環手段と、前記熱ローラの内部に前記熱ローラの軸方向に沿って配
置された加熱手段と、を備えた定着装置。