JPH06222696A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】耐熱性シートの表面とトナー表面との界面科学
的な接着力によるオフセットを防止できる画像形成装置
を提供する。 【構成】転写材Ｐと同速度で移動する転写ベルト２２を
介して、パルス状に通電発熱する発熱体２１ａによって
未定着トナーＴを転写材Ｐに定着する際に、未定着トナ
ーＴを加熱溶融した後、この溶融トナーＴａが完全に冷
却固化する以前に、トナーの定着領域温度以内で、転写
ベルト２２を転写材Ｐから分離させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、トナーを加熱溶融し
て転写材上に未定着トナー画像を定着させる定着装置を
有する複写機やプリンター、および、ファクシミリ等の
画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の画像形成装置における定着装置
は、一般に、所定の温度に維持された加熱ローラと、こ
の加熱ローラに弾性層を圧接させて回転する加圧ローラ
とにより、未定着トナー画像の形成された転写材を挾持
搬送しながら、トナーを加熱溶融して転写材上に未定着
トナー画像を定着させる定着方式を多く使用している。
しかしながら、この定着方式による定着装置では、加熱
ローラの熱容量不足による定着温度変動によってトナー
の低温オフセットや高温オフセットが発生し易い。この
ため、この種の定着装置では、通常、加熱ローラの熱容
量を大きく設定してトナーのオフセット防止を図ってい
るが、このように熱容量を大きく設定した場合には、加
熱ローラの立上り（ウォームアップ）に長い時間を要
し、装置の使用初期時における待機時間が長くなる不具
合がある。

【０００３】そこで、このような定着装置の不具合を解
消するために、従来、転写材上に、加熱溶融性の樹脂等
からなるトナーにより未定着画像を形成する画像形成手
段を有し、上記転写材と同速度で移動する耐熱性シート
を介して、パルス状に通電発熱する発熱体によって未定
着トナーを上記転写材に定着するように構成した画像形
成装置が提案されている（特開昭６３−３１３１８２号
公報）。また、関連技術として、特開平１−２６３６７
９号公報記載の「画像形成装置」、特開昭６２−２２２
２８１号公報記載の「定着方法」、特開昭６４−３８７
７５号公報記載の「定着装置」などが知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記従来の
画像形成装置における定着方式では、上記転写材と同速
度で移動する耐熱性シートを介して、パルス状に通電発
熱する発熱体によって未定着トナーを上記転写材に加熱
溶着させるとともに、この加熱溶着されたトナーが完全
に冷却固化されるのを待って、上記耐熱性シートを転写
材から分離させている。

【０００５】しかしながら、この定着方式による定着装
置では、その待機時間の短縮や消費電力の節約には寄与
できるが、加熱溶着されたトナーが完全に冷却固化され
た後に、上記耐熱性シートを転写材から分離させている
ため、トナーが冷却固化された際の、加熱された耐熱性
シートの表面とトナー表面との界面科学的な接着力が、
トナーの凝縮力を上回ってしまい、オフセットが起き易
くなる。

【０００６】本発明は、上述の点に鑑みてなされたもの
であって、その目的は、耐熱性シートの表面とトナー表
面との界面科学的な接着力によるオフセットを防止でき
る画像形成装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、転写
材上に、加熱溶融性の樹脂等からなるトナーにより未定
着画像を形成する画像形成手段を有し、上記転写材と同
速度で移動する耐熱性シートを介して、パルス状に通電
発熱する発熱体によって未定着トナーを上記転写材に定
着する画像形成装置において、上記未定着トナーを加熱
溶融した後、この加熱溶融されたトナーが完全に冷却固
化する以前に、トナーの定着領域温度以内で、上記耐熱
性シートを転写材から分離させる構成の定着装置を有す
ることを特徴とする画像形成装置にある。

【０００８】請求項２の発明は、転写材上に、加熱溶融
性の樹脂等からなるトナーにより未定着画像を形成する
画像形成手段を有し、上記転写材と同速度で移動する耐
熱性シートを介して、パルス状に通電発熱する発熱体に
よって未定着トナーを上記転写材に定着し、上記未定着
トナーを加熱溶融した後、この加熱溶融されたトナーが
完全に冷却固化する以前に、上記耐熱性シートから上記
転写材を離反させる画像形成装置において、上記加熱体
を定着時に所定の温度に維持されていることを特徴とす
る画像形成装置にある。

【０００９】請求項３の発明は、上記発熱体に上記転写
材が当接・摺動する摺動部が設けられていることを特徴
とする請求項１または２の画像形成装置にある。

【００１０】

【作用】請求項１記載の発明によれば、未定着トナーが
加熱溶融した後、この加熱溶融されたトナーが完全に冷
却固化する以前に、トナーの定着領域温度以内で、耐熱
性シートが転写材から分離されるので、耐熱性シートの
表面とトナー表面との界面科学的な接着力が、トナーの
凝縮力を下回る値に弱められる。

【００１１】請求項２記載の発明によれば、加熱体が定
着時に所定の温度に維持される。

【００１２】請求項３記載の発明によれば、転写材が発
熱体の加熱部位の直後で耐熱性シートから分離されて搬
送される。

【００１３】

【実施例】以下、この発明の実施例を図によって詳細に
説明する。図１は、本発明の実施例の画像形成装置の全
体の概略断面図である。図１において、装置本体１の下
部のカセット２内に収納された転写材Ｐは、給紙ローラ
３により分離給紙され、搬送ローラ４を介してレジスト
ローラ５に送られる。

【００１４】一方、装置本体１のコンタクトガラス６上
にセットされた原稿Ｏの画像は、スキャナ７によって読
み取られ、書込装置８によって感光体ドラム９上に静電
潜像として書き込まれた後、この感光体ドラム９上の静
電潜像に同期してレジストローラ５により給送された転
写材Ｐ上に、加熱溶融性の樹脂等からなるトナーにより
未定着画像として形成（転写）される。

【００１５】この転写材Ｐ上への未定着トナー画像の形
成は、感光体ドラム９の周囲に配置された、感光体ドラ
ム９上の残留トナーを除去するクリーニングユニット１
０，感光体ドラム９上の残留電荷を除去する除電ランプ
１１，感光体ドラム９の表面を一様に帯電させる帯電チ
ャージャ１２，感光体ドラム９上に書き込まれた静電潜
像をトナーにより顕像化する現像ユニット１３，感光体
ドラム９上に形成された未定着画像を転写材Ｐ上に転写
する転写チャージャ１４，未定着画像の転写された転写
材Ｐを感光体ドラム９から分離させる分離チャージャ１
５等からなる画像形成手段によって、周知の電子写真プ
ロセスにより行なわれる。

【００１６】このようにして未定着トナー画像が形成さ
れて感光体ドラム９から分離された転写材Ｐは、搬送ガ
イドユニット１６により定着ユニット１７に送られて未
定着トナーを定着された後、一対の排紙ローラ１８，１
９により、装置本体１の側部に配置された排紙トレイ２
０上に排出される。

【００１７】この実施例における定着ユニット１７は、
図２に示すように、サーマルヘッド２１、定着ベルト２
２、ベルト駆動ローラ２３、ベルト従動ローラ２４、加
圧ローラ２５、及び、転写材ガイド２６，２７などで構
成されている。

【００１８】ここで、定着ベルト２２は、定着時の発熱
に対する耐熱性、及び、加熱溶融されたトナーに対する
離型性の高い、透明なテフロン等の樹脂材料からなる耐
熱性シートにより、無端ベルト状に形成されている。ま
た、この定着ベルト２２は、ベルト駆動ローラ２３とベ
ルト従動ローラ２４とによって、転写材Ｐの搬送速度と
略同速度で、図２において時計方向にエンドレス回転さ
れる。サーマルヘッド２１は、その発熱体２１ａが、定
着ベルト２２の内側、すなわち、定着ベルト２２を挾ん
で転写材Ｐの搬送経路と対向するように配設されてい
る。発熱体２１ａは、通常のトナーの定着可能な温度
（１２０℃）より高い温度１８０℃に維持されており、
定着ベルト２２は、発熱体２１ａの発熱部をトナーが８
ｍｓで通過する速度に定められている。なお、特開平１
−２６３６７９号公報に記載されているように発熱体を
定着可能な温度（１５０℃）にした場合は、十分な定着
性が得られるまでトナーを加熱するのには長い時間を要
する。

【００１９】サーマルヘッド２１のベルト駆動ローラ２
３側の部分には、定着ベルト２２が当接・摺接する摺接
部２１ｂが設けられている。加圧ローラ２５は、この転
写材Ｐの搬送経路及び定着ベルト２２を挾んで、サーマ
ルヘッド２１の発熱体２１ａに対して圧接するように回
転自在に配置されている。また、転写材ガイド２６は、
定着ベルト２２と加圧ローラ２５のニップ部に向けて転
写材Ｐをガイドするように配置されている。更に、転写
材ガイド２７は、定着ベルト２２と加圧ローラ２５のニ
ップ部から搬出された転写材Ｐを、一対の排紙ローラ１
８，１９のニップ部に向けてガイドするように配置され
ている。

【００２０】このように構成された定着ユニット１７に
向けて、未定着トナーＴによる画像の形成された転写材
Ｐが搬送されると、この転写材Ｐは、転写材ガイド２６
にガイドされて、定着ベルト２２と加圧ローラ２５とに
より挾持搬送される。これと同時に、サーマルヘッド２
１の発熱体２１ａがオンデマンドに通電発熱され、定着
ベルト２２を介して、転写材Ｐ上の未定着トナーＴは、
１８０℃で８ｍｓ加熱され溶融される。この加熱溶融さ
れたトナー画像が転写材Ｐ上に溶着される。この時のサ
ーマルヘッド２１の発熱体２１ａの表面温度は、図３に
示すように、オフセットが生じない範囲のトナーの定着
領域温度に維持される。

【００２１】このようにしてトナー画像が溶着された転
写材Ｐは、その加熱溶融された溶融トナーＴｍが完全に
冷却固化する以前に、トナーの定着領域温度以内で、転
写ベルト２２から分離されて転写材ガイド２７に沿って
搬送され、一対の排紙ローラ１８，１９により排紙トレ
イ２０上に排出される。ここで、ベルト駆動ローラ２３
は、図２に示すように、転写ベルト２２と転写材Ｐとの
成す角度Θが、転写材Ｐの離型性を良くするような角度
条件を満足する位置に配置される。また、転写材Ｐ上の
溶融トナーＴｍは、この転写材Ｐが一対の排紙ローラ１
８，１９により排紙トレイ２０上に向けて排出搬送され
る間に冷却固化される。

【００２２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、未定着ト
ナーが加熱溶融した後、この加熱溶融されたトナーが完
全に冷却固化する以前に、トナーがトナーの定着領域温
度以内で加熱されて転写されるので、耐熱性シートの表
面とトナー表面との界面科学的な接着力が、トナーの凝
縮力を下回る値に弱められて転写材が耐熱シートから分
離され、オフセットを起こすことがなくなる。

【００２３】請求項２記載の発明によれば、加熱体が定
着時に所定の温度に維持されるから、消費電力を少なく
することができる。

【００２４】請求項３および４記載の発明によれば、発
熱体の加熱部位の直後で転写材が耐熱性シートから分離
させるように耐熱性シートを設けたので、耐熱シートか
ら転写材を分離させるための分離手段を設ける必要がな
くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の画像形成装置の概略断面図
である。

【図２】この発明の実施例の画像形成装置における定着
ユニットの概略断面図である。

【図３】この発明の実施例の画像形成装置における定着
ユニットのオフセット発生状態を示す線図である。

【符号の説明】

１７ 定着ユニット ２１ サーマルヘッド ２１ａ 発熱体 ２１ｂ 摺動部 ２２ 定着ベルト ２３ ベルト駆動ローラ ２４ ベルト従動ローラ Ｐ 転写材 Ｔ 未定着トナー Ｔａ 溶融トナー

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】転写材上に、加熱溶融性の樹脂等からなる
   トナーにより未定着画像を形成する画像形成手段を有
   し、上記転写材と同速度で移動する耐熱性シートを介し
   て、パルス状に通電発熱する発熱体によって未定着トナ
   ーを上記転写材に定着する画像形成装置において、 上記未定着トナーを加熱溶融した後、この加熱溶融され
   たトナーが完全に冷却固化する以前に、トナーの定着領
   域温度以内で、上記耐熱性シートを転写材から分離させ
   る構成の定着装置を有することを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】転写材上に、加熱溶融性の樹脂等からなる
   トナーにより未定着画像を形成する画像形成手段を有
   し、上記転写材と同速度で移動する耐熱性シートを介し
   て、パルス状に通電発熱する発熱体によって未定着トナ
   ーを上記転写材に定着し、上記未定着トナーを加熱溶融
   した後、この加熱溶融されたトナーが完全に冷却固化す
   る以前に、上記耐熱性シートから上記転写材を離反させ
   る画像形成装置において、 上記加熱体が定着時に所定の温度に維持されていること
   を特徴とする画像形成装置。
3. 【請求項３】上記発熱体に上記耐熱性シートが当接・摺
   動する摺動部が設けられていることを特徴とする請求項
   １または２の画像形成装置。