JPS60104975A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電子写真複写機、同ファクシミリ、同プリンタ
ー等電子写真プロセスを利用した機器（１使用する定着
装置（１関するものである。

〔従来技術〕

従来電子写真プロセスを利用した複写機等においては、
コピー用紙上（二形成された未定着トナー像を定着して
永久画像（＝する必要があり、その定着法として溶剤定
着法、圧力定着法、加熱定着法等が知られている。

上記溶剤定着法とは、蒸気溶剤、あるいは液体溶剤を用
いてトナーを溶かし、コピー用紙の繊維中（＝浸透させ
る方法で、他の定着法と較べ効率的ではあるが、溶剤蒸
気が飛散し、臭気や衛生上の問題が多く、あまり採用さ
れていない。

また圧力定着法とは力学的な力をトナー（二加えてコピ
ー用紙−ヒ（−トナーを何着させる方法で少ないエネル
ギーによって定着可能であり、しかもクイックスタート
および高速化が可能となる長所を有しているが、定着性
が他の定着法のものより悪く、また圧力感応性トナーは
その製法が複雑であって高価なものとなる欠点を有して
おり、広く実用化されていないのが実状である。

従って未定着トナー像の定着には一般（二加熱Ｃニよっ
てトナーを溶融させ、コピー用紙上に付着させる加熱定
着法が広く採用されている。

この加熱定着としては、少なくとも一方を加熱した一対
のロール（定着ロール及び加圧ロール）間に一定圧力を
加え未定着トナー像を有するコピー用紙を通過させるこ
と（二より定着を行うヒートロール方式が従来より知ら
れており、これは他の加熱定着装置と較べ低電力かつ定
着部での紙づまり（二よる火災の危険性の少ないこと等
の利点があることから最も広く利用されている。

そしてこの定着ロールとして、ポリテトラフルオルエチ
レン、ＨＴＶ（加熱加硫型）シリコーンゴム、ＲＴＶ（
室温加硫型）シリコーンゴム等の耐熱離型性物質をロー
ル表面にコーティングしたものが使われ、一方の加圧ロ
ールとしては、定着ロールと加圧接触した場合、ある接
触幅を持たせるため（二ＨＴＶシリコーンゴム、ＬＴＶ
（低温加硫型）シリコーンゴム、ＲＴＶシリコーンゴム
、フッ素ゴム、ＥＰＤＡゴム（Ｅｔｈｙｌｅｎｅ　Ｐｒ
ｏｐｙｌｅｎｅ　ＤｉｅｎｅＡｃｒｙｌ　Ｒｕｂｂｅｒ
　）　等の耐熱弾性体からなるものが用いられている。

しかしこのヒートロール方式の最大の欠点は、コピー用
紙のトナー面が直接定着ロール表面と接触するため、コ
ピー用紙上の未定着トナーの一部が定着ロール側（二転
写され、そのトナーがそのコピー用紙の後端あるいは次
（二通過するコピー用紙（１再転写されてそのコピー用
紙を汚してしまういわゆるオフセット現象が起こること
である。

そこでこの現象を防止するため（二上記定着ロール表面
（−シリコーンオイル等の離型剤を塗布する方法が採ら
れているが、オイル貯蔵用のタンクや塗布するための装
置が必要となり装置の複雑化や大型化を招くばかりか、
そのオイル（二よってコピー用紙が汚れてしまう弊害が
あった。

そのため最近はシリコーンオイルをゴム中（二練り込ん
だシリコーンロールを定着ロールとして使用し、使用中
ロール表面からシリコーンオイルをしみ出させる方法や
、トナー中に低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロ
ピレン等の離型性を高める処理物質を予め含有させてお
く方法等（二より、オイル等の離型剤の供給装置を必要
としない定着装置が実用化されている。

しかしこれら離型剤を塗布しない定着装置においては、
離型剤を塗布する装置と較べて複写機等の機体本体内部
（−存在する浮遊トナーが上記定着ロールや、加圧ロー
ル表面に付着して堆積し易い欠点があり、特（二第１図
に示すよう（二定前ロール（１）両側部のコピー用紙（
２）と接する機会の少ない部分に堆積し易い傾向があっ
た。

そのためサイズの大きな原稿をコピーした場合、定着ロ
ール（１）両側部に堆積したトナー（３）が、そのコピ
ー用紙に転写されてコピー用紙を汚ごしてしまったり、
極端な場合（叫まコピー用紙上の未定着トナーと定着ロ
ール（１）に堆積したトナー（３）とが互い（−融着し
て、コピー用紙が定着ロール（１）に巻き付いてしまう
弊害があった。

また第２図（二示すよう（：定着ロール（１）表面（二
付着したトナー等を清掃するためのクリーニングロール
（４）を備えた定着装置においては、上記した定着ロー
ル（１）両側部（二堆積したトナーが清掃されてクリー
ニングロール（４）上に転写されるためクリーニングロ
ール（４）両側部にトナーが堆積し、その結果クリーニ
ングロール（４）の中央部を浮かせてしまったり、堆積
して固化したトナーが、上記定着ロール（１）表面を傷
つけてしまい、コピー用紙上のトナ一定着の不良を起こ
したり、コピー用紙Ｃ二しわを発生させてしまう等の弊
害があり、この弊害は、クリーニングロールの替わり（
−耐熱フェルト等を用いたクリーニング装置を使用した
場合（＝も同様Ｃ１起こるものであった。

〔発明の目的〕

本発明は上記した従来技術の欠点を除去、改良したもの
で、定着ロールと加圧ロールとから成る定着装置（二お
いて、少なくとも定着ロールの周囲をカバー（二で被覆
し、かつカバー周囲（二存在する浮遊トナーを吸引除去
して定着ロールへの浮遊トナーの付着を防止し、それ（
＝よって長期に亘って画質の安定したコピーが得られる
定着装置を提供することを目的とするものである。

〔発明の構成〕

すなわち本発明は、定着ロールと加圧ロールとの間を通
過させてトナ一定着を行う定着装置において、少なくと
も上記定着ロール（二はその長手方向（−沿ってその周
囲を被覆するカバーを配設し、上記カバーの一部又は全
部に中空部を形成し、上記カバーの外面には上記中空部
（二連通する複数のトナー吸引孔を開設すると共（−１
吸引装置（二接続されて上記トナー吸引孔より吸引され
たトナーを排出する排気孔を設けることにより、上記定
石ロール表面への浮遊トナーの付着を防止し、かつ上記
カバー周囲（二存在する浮遊トナーを除去して長期（二
亘って安定したコピーが得られるようにしたものである
。

〔実施例〕

以下本発明の実施例（二ついて図面を参照して説明する
。尚、第８図及び第４図は、本発明の定着装置の説明断
面図及び斜視図をそれぞれ示している。

すなわち本発明の定石装置は、第３図（−示すよう（二
定石ロール（５）及び加圧ロール（６）と、定着ロール
（５）の表面を被覆するカバー（７）とから構成される
ものである。

まず上記定着ロール（５）は、第３図（二示すように矢
印入方向に回動可能（二軸受された円筒状の芯金（８）
と、この芯金（８）表面を被覆する室温加硫型（ＲＴＶ
）シリコーンゴム等の耐熱弾性体層（９）とから成り、
上記芯金（８）内（：は定着ロール（５）を加熱するた
めのヒーター（１０）が配設されている。

一方加圧ロール（６）は上記定着ロール（５）の下方位
置（−設けられ、定着ロール（５）同様円筒状の芯金（
１１）と、この芯金（１１）表面を被覆する上記の耐熱
弾性体層（１２）とから成り、上記芯金（１１）は上記
定着ロール（５）の回転（二伴って矢印Ｂ方向（１回動
可能に軸受されており、かつ上記定着ロール（５）と加
圧ロール（６）間には図示されていない機構（−よって
適当な圧力が印加されている。

そして上記定着ロール（５）（＝は、その長手方向（二
沿ってその表面を被覆する横断面略コ字状のカバー（７
）が配設されており、そのカバー（７）の前面（１３）
端部はコピー用紙（１４）が上記定着ロール（５）と加
圧ロール（６）間を通過するとき（＝支障のない位置ま
で伸びて上記定着ロール（５）の前面側を被覆すると共
に、上記カバー（７）の後面（１５１端部は、上記定着
ロール（５）（二設けられたコピー用紙分離爪＋１６）
ｆｎ隣接する位置まで伸びて上記定着ロール（５）の後
面側を被覆する構成となっている。

また上記カバー（７）の前面（１３）側には、第８図、
第４図に示すように、その長さ方向（＝沿って円柱状の
中空部（１７）が形成されており、かつ上記カバー（７
）の外面（二は上記中空部（１り（二連通する複数のト
ナー吸引孔（１８）が開設されていると共に、吸引装置
（図示せず）（二接萩されて上記トナー吸引孔（１８）
より吸引されたトナーを排出する排気孔（１９）が設け
られており、これ（−よって、カバ〜（７）前方に存在
する浮遊トナーを吸引し、排気孔（Ｉ９）から排出して
フィルター（図示せず）等（−よって回収するか又はク
リーナ一部（図示せず）へ回収して浮遊トナーのカバー
（７）内への侵入を防止する構成となっている。

そして本発明の定着装置を使用してトナ一定着を行う（
二は、第８図（二示すよう（１未定着トナー像を有する
コピー用紙（１４）を搬送して定着ロール（５）及び加
圧ロール（６）間を通過させ、それ（二よって未定着ト
ナーを溶融させてコピー用紙（１４）の繊維内に流し込
み、冷却させて定着させるものである。このとき定着ロ
ール（５）の表面（＝は、上記カバー（７）の作用（二
より浮遊トナーが付着しないため、従来のよう（ニコピ
ー用紙（１４）が浮遊トナー（−よって汚ごされたり、
あるいは定着ロール（５）（二巻き付いてしまう等の発
生が皆無となる。

ここで本発明の定着装置と、従来の離型剤を塗布しない
ヒートロール方式の定着装置とを比較するため、それぞ
れ定着ロールとしてＲＴＶ６０　（ゼネラルエレクトリ
ック社製室温硬化型シリコーンゴム・商品名）を被覆し
たものを、又加圧ロールとして５Ｈ５２Ｕ（東し株式会
社製加熱硬化型シリコーンゴム商品名）（ニジメチルシ
リコーンオイルヲ混練したものから成るものを、及び発
泡シリコーンゴム製のクリーニングロールを使用して比
較実験を行った。その結果、従来の装置（二おいては約
７万枚のＡ−４サイズのコピーをとった後にＢ−４サイ
ズのコピーをとるとその両端に定着ロール（：堆積した
トナーによる汚れが発生したの（二対し、本発明の定着
装置においては約１５万枚のＡ−４サイズのコピーをと
った後（二Ｂ−４サイズのコピーをとっても上記したト
ナーによる汚れの発生がなかった。

尚上記実施例において、上記カバーを形成する材料とし
てはアルミニウム等の金属あるいは耐熱性プラスチック
が挙げられるが、場合（二よっては木材又はゴム等を使
用することもでき、かつ上記カバーの外側（＝は火傷防
止のため、耐熱フェルト等が被覆されている。また更（
二カバーの内側に断熱材を貼付けること（二より、定着
ロールの保温効率を高めてエネルギー消費を減少させる
作用をもたせることも可能である。

また上記実施例（二おいては、横断面略コ字状のカバー
が使用されているが、本発明（＝使用するカバーはかか
る形状（−限定されるものではなく、例えば横断面略半
円形状のカバー（−替えて、定着ロールとカバーとの空
間を減少させてそれ（二よって浮遊トナーのカバー内部
への侵入がより起こり（二くい構成にしてもよい。

また上記実施例（＝おいては、定着ロールのみをカバー
にて被覆する構成になっているが、浮遊トナーの発生の
多い装置（二おいては定石ロール以外（ユ加圧ロールも
カバー（二で被覆し、上記加圧ロール表面への浮遊トナ
ーの付着を防止する構成シニしても良く、また更に第５
図（−示すよう（二上記定着ロール及び加圧ロールの各
両側端をも被覆するカバーを配設して各ロール軸方向の
両端からの浮遊トナーの侵入をも防止する構成にしても
よい。

また上記実施例においてはカバーの前面側に中空部が形
成されており、かつカバーの前面側にトナー吸引孔が開
設されてカバー前方（二のみ存在する浮遊トナーを吸引
する構成になっているが、浮遊トナーの発生の多い装置
においては、カバーの全部（：中空部を形成し、カバー
の外面全部（二条数のトナー吸引孔を開設してカバー周
囲に存在する浮遊トナーを吸引する構成（ニしても良い
。

また上記カバーのトナー吸引孔から吸引されて回収され
るトナー量と、吸引装置（二よる吸引力との関係は第６
図に示す関係（二あり、吸引装置の吸引装置の吸引力を
設定する（＝際しては、消費電力、騒音、並びに装置の
大きさ等を考慮し、立ち上がり部上限（ａ点）付近の吸
引力にすることが好ましい。

尚説明の都合上、本発明をヒートロール方式の定着装置
を例に挙げて説明したが、本発明の定着装置はこのヒー
トロール方式に限定されるものではなく、加圧定着法（
二よるロール方式の定着装置にも当然のことながら利用
することができる。

〔発明の効果〕

本発明は以上のようにカバーの作用（二より、及びカバ
ーの外面（二開設したトナー吸引孔の作用により浮遊ト
ナーがカバー内（＝侵入しに＜＜、かつカバー周囲に存
在する浮遊トナーが除去されるため、従来のよう（＝定
着ロールの両側部分に浮遊トナーが付着して堆積するこ
とが無い。

従って浮遊トナー（二よって引き起こされていた各種ト
ラブルが本発明によって解消され、定着ロールの交換寿
命を著しく延ばすことができるばかりでなく、上記カバ
ーの存在により定着ロールの熱損失が少なくなり、エネ
ルギー効率を高めることができる等、本発明の実用上の
効果は多大である。

【図面の簡単な説明】

第１図、及び第２図は従来の定着装置の平面及び側面説
明図をそれぞれ示し、第８図及び第４図は本発明の実施
例である定着装置の説明断面図及び斜視図を示し、第５
図は他の実施例の定着装置の斜視図を示し、又第６図は
、回収トナー量と吸引力との関係を示すグラフ図である
。 符号説明 （１）（５１・・・・・・定着ロール　（２１＋１４）
・・・・・・コピー用紙（３）・・・・・・ｔｌ−−（
４１・・・・・・クリーニングロール（６）・・・・・
・加圧ロール　＋７１・・・・・・カバー＋８）　（１
１１・・・・・・芯金　Ｔ９＋　＋１２）−・・・・・
耐熱弾性体層叫・・・・・・ヒーター　（１３）・・・
・・・前面＋１５）−・・・・・後面　＋１６１・・・
・・・コピー用紙分離爪（１り・・・・・・中空部　（
１８１−・・・・・トナー吸引孔（１９）・・・・・・
排気孔 特許出願人　富士ゼロックス株式会社 代理人　弁理土中村智廣 同　同　成瀬勝夫 第４図 第５図 第６図 喰引力

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 電子写真複写機等の機体本体内部に設けられ、未定着ト
   ナー像の形成されたコピー用紙を定着ロールと加圧ロー
   ルとの間を通過させて定着を行う定着装置において、少
   なくとも上記定着ロールにはその長手方向（＝沿ってそ
   の周囲を被覆するカバーを配設し、上記カバーの一部又
   は全部に中空部を形成し、上記カバーの外面には上記中
   空部（二連通する複数のトナー吸引孔を開設すると共（
   ＝、吸引装置（二接続されて上記トナー吸引孔より吸引
   されたトナーを排出する排気孔を設けたことを特徴とす
   る定着装置。