JPH04114185A

JPH04114185A - トナー定着装置

Info

Publication number: JPH04114185A
Application number: JP23392690A
Authority: JP
Inventors: Shino Sakai; 境　志野; Shuji Koike; 小池　修司; Akihiko Ishii; 明彦石井
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1990-09-04
Filing date: 1990-09-04
Publication date: 1992-04-15

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】［概要コカラー電子写真記録装置において両面印刷を行うときに
用いられるトナー定着装置に関し、良好な両面カラー印
刷を行うことができ、紙じわ、紙カール、紙ジヤムが生
じないトナー定着装置を提供することを目的とし、ヒータをそれぞれ内蔵した一対のヒートローラを有し、
記録媒体の両面にトナー画像を同時に熱定着させる熱定
着器と、該熱定着器の前段に設けられ、前記記録媒体の
一方の面に形成されたトナー画像を加圧して仮定着する
仮定着部とにより構成する。

［産業上の利用分野］本発明は、カラー電子写真記録装置において両面印刷を
行うときに用いられるトナー定着装置に関する。

電子写真記録装置は、静電潜像形成プロセス、静電潜像
現像プロセス、転写プロセスおよび定着プロセスが含ま
れる。静電潜像形成プロセスでは、感光体ドラムまたは
感光体ベルト上に画像を光学的に投影することによって
、静電潜像が形成される。静電潜像現像プロセスでは、
このように形成された静電潜像にトナーを静電的に付着
することによって、静電潜像を可視像化する。その後、
感光体ドラム上のトナー像は、転写プロセスで記録紙に
転写され、次いで転写されたトナーは定着プロセスで記
録紙に定着される。

記録紙の両面印刷を行う場合には、上記の各プロセスを
行い、記録紙表面のトナー画像を一度定着した後に、記
録紙を裏返しにし、その裏面に各プロセスからなるトナ
ー画像を転写、定着して記録紙の表裏に印刷を行う。

特に、カラー電子写真記録装置では、記録紙に形成する
トナー画像は従来の黒トナーのみの場合とは異なり、ト
ナー層も厚くなる。裏面印刷においては、記録紙の裏面
にトナー画像を転写しているときに、先に形成した表面
のトナー画像部分が紙搬送系と接触し擦れる。ここで、
表面のトナー画像表面が擦れ、トナー画像が乱れると最
終的には、像のかすれさらには色合いの変化にまでおこ
り、好ましくなくなる。

そこで、前述したように、従来の電子写真記録装置にお
ける両面印刷においては、表面のトナー画像を定着器に
より、定着した後に再び紙搬送系に戻して裏面印刷を行
うようにしている。

トナーの定着法としては、熱定着法、フラッシュ定着法
、オーブン定着法、圧力定着法等が知られており、いず
れの定着法を採用するかによってトナー定着機構は異な
る。

圧力定着法を採用するトナー定着機構は、非常に消費電
力が小さく、また、ウオームアツプ時間も必要とされず
、さらに構造か簡素で小型化し易い。しかし、定着性が
悪く、特にカラー出力する際に、下層トナーの色が表面
に達しないという欠点を持っている。

熱定着法を採用するトナー定着機構の場合には、ヒータ
を内蔵したヒートローラが用いられ、そのヒータの暖ま
る待ち時間すなわちつオームアップ時間が必要とされる
。しかも該ヒータによる消費電力が大きいという欠点を
有し、またカラー表現のためのカラートナーの多層時さ
らに高速出力においては、従来の黒トナーのみの場合よ
りもさらに電力が必要とされ、ヒートローラ表面温度の
制御が重要となる。しかし、カラー出力では記録部分の
トナーの表面が平滑となり、明度・彩度の向上による色
再現域の拡大が得られやすいこ七からカラー画像出力に
おいて注目されている。ただし、カラートナー画像の定
着では、定着温度差により、トナーと記録紙との熱収縮
率の違いがら、トナーの樹脂によりその程度は異なるが
、出力した記録紙がトナー画像を有する面を内側にして
カールしてしまうという欠点もある。また、定着ローラ
へのトナーの付着（オフセット）を防止するために、ト
ナー画像側の熱ローラ表面にシリコンオイルを塗布して
おり、記録紙上のカラートナー画像表面にもこのオイル
が残っている。

フラッシュおよびオーブン定着法を採用するトナー定着
機構の場合には、ウオームアツプ時間ハ必要とされない
が、消費電力が極めて大きく、しかも、脱煙・脱臭設備
のために大型化が避けられず、また、熱定着と同様に、
熱による、紙じゎ・紙カール等の問題も起こる。さらに
、フラッシュ定着の場合、カラートナーを記録媒体とし
て用いたときは、フラッシュランプの光源がら発せられ
た光の波長を吸収せず、はとんど透過してしまうような
イエロートナーなどは定着しなくなる。

［従来の技術］カラー電子写真記録装置で、記録の両面に印刷を行うに
は、表面に付着したトナー画像を保ちながら裏面印刷を
行わなければならない。

第４図に従来のカラートナーを定着させるための熱定着
器を示す。

第４図において、２はアルミニウム素管にシリコンゴム
をライニングし、その上にテフロン系樹脂をコーティン
グしたソフトローラ（ヒートローラ）、３は記録紙ｌの
一面側を加圧するバックアップローラ（ボトムローラ）
、４はヒートローラ１内に内蔵されその表面を所定温度
に保持するハロゲンランプなどのヒータ、６はヒートロ
ーラ１の表面の温度を検出する熱検出器、５ａ、５ｂは
ヒートローラ１およびバックアップローラ３の各表面の
清掃を行うローラクリーナ、１ｏはヒートローラｌへの
トナーの付着を防止するためのシリコンオイルを塗布す
るオイル塗布器、８，９はトナー画像１２を形成した記
録紙１をガイドするペーパーガイド、７は両ローラ２，
３の間を通過した記録紙１を分離する紙剥爪、１１は熱
定着器の支持枠体である。

この熱定着器にあっては、黒トナーのみの出力の場合に
は、−度記録紙１２を熱定着器に通過させ、充分定着を
行ったあとに記録紙１２を裏返し、裏面に印刷を行って
いた。

黒トナーの場合には、トナー層は薄く、オフセット防止
オイルを用いなくても充分トナーを定着することができ
、オイルが記録紙１２に付着することがない。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、このような従来の熱定着器にあっては、
カラー画像印刷の場合には熱定着器で定着を行ったとき
に、トナー画像印刷面にヒートローラに塗布したオフセ
ット防止オイルが付着し、また、記録紙の裏面において
も、バックアップローラにあるオイルが付着する。裏面
印字の際に、この記録紙に付着したオイルが感光体など
他のプロセスユニットに悪影響を及ぼしてしまう。その
結果、良好な両面ローラ印刷を行うことができないとい
う問題点があった。

また、従来の熱定着器においては、表面定着時に、紙じ
わ・紙カールが起こりやすく、裏面印刷時に紙ジヤムを
おこしてしまうという問題点もあった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたも
のであって、良好な両面カラー印刷を行うことができ、
紙じわ、紙カール、紙ジヤムが生じないトナー定着装置
を提供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］第１図は本発明の原理説明図である。

第１図において、１９はヒータ４，４ａをそれぞれ内蔵
した一対のヒートローラ２．３ａを有し、記録媒体１の
両面にトナー画像１２を同時に熱定着させる熱定着器、
１５は該熱定着器１９の前段に設けられ、前記記録媒体
１の一方の面に形成されたトナー画像１２を加圧して仮
定着する仮定着部である。

［作用］本発明においては、まず、仮定着部により記録媒体の表
面に形成されたトナー画像を加圧して仮定着を行う。次
に、記録媒体を裏返して、記録媒体の裏面にトナー画像
を形成した後に、熱定着器により記録媒体の両面に対し
て同時に熱定着（本定着）を行う。

従来のように、表面を定着してから、裏面の印刷を行う
のではなく、表面を仮定着してがら、両面を同時に本定
着するので、記録媒体に付着したオイルが感光体など他
のプロセスユニットに悪影響を及ぼすことがなく、良好
な両面カラー印刷を行うことができる。

また、両面を同時に熱定着するので、紙じゎ、紙カール
、紙ジヤムの発生を防止することができる。

［実施例］以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第２図および第３図は本発明の一実施例を示す図である
。

なお、従来例と同一部分については同一符号を付して詳
しい説明を省略する。

第２図において、３ａは従来のバックアップローラ３の
代りに用いられるヒートローラであり、このヒートロー
ラ３ａとしては上部側のヒートローラ２と同様にアルミ
ニウム素管にシリコンゴムをライニングし、その上にテ
フロン系樹脂をコーティングしたソフトローラを用いる
。

ヒートローラ３ａにはハロゲンランプなどからなるヒー
タ４ａが内蔵され、ヒートローラ３ａの表面温度はトナ
ーを溶解するのに適した所定の温度に保持される。

１０ａはオイル塗布器であり、オイル塗布器１０ａはヒ
ートローラ３ａの表面に接して設けられ、ヒートローラ
３ａの表面にオフセット防止オイルを塗布する。すなわ
ち、オイル塗布器１０ａは図示しないオイル溜めにオイ
ルローラ１０ｂを浸し、回転させ、オイルローラ１０ｂ
に付着してきたオイルをヒートローラ３ａの表面に塗布
する。

１３は金属よりなる加圧ローラ、１４は金属よりなるバ
ックアップローラてあり、加圧ローラ１３とバックアッ
プローラ１４により加圧して記録紙（記録媒体）１の表
面上に形成されたトナー画像１２の仮定着を行う。加圧
ローラ１３はスプリング１５ａと支持部材１５ｂを備え
たローラ支持機構１５ｃにより支持され、記録紙１の表
面の仮定着を行わないときは、ローラ支持機構１５ｃに
より加圧ローラ１３を上方へ退避させておく。また、ト
ナーが付着しないように、トナーと同極の、若干の電圧
を加圧ローラ１３にかけるようにしている。加圧ローラ
１３、バックアップローラ１４およびローラ支持機構１
５ｃが全体として記録紙１の表面に仮定着を行う仮定着
部１５を構成している。

表面のトナー画像１２の仮定着を終えた記録紙１は紙搬
送ベルト１６およびバックアップローラ１７により、第
３図に示すように、用紙折り返し板１８まで逃かされ、
用紙折り返し板１８て折り返されて、裏面印刷時のみ駆
動するピックアップローラ２８によって像形成ユニット
２９まて戻される。

像形成ユニット２９は、現像器２１ａ〜２１ｄ、露光光
学系２２ａ　〜２２ｄ、帯電器２３ａ〜２３ｄ１感光体
２４ａ〜２４ｄ、クリーナ２５ａ〜２５ｄ、転写器２６
ａ〜２６ｄおよび紙搬送ベルト２７ａ〜２７ｃを備えた
４つの系統よりなり、イエロー、マジェンタ、シアンお
よびブラックに区分して、カラー画像または黒画像を形
成する。

なお、１８ａは記録紙１を収納する用紙カセット、１７
ａは記録紙１をピックアップするピックアップローラ、
２０ａ、２０ｂは紙搬送ベルト１６を駆動するプーリ、
１９は熱定着器である。

次に、動作を説明する。

仮定着を行う加圧ローラ１３は支持機構１５ｃで支えら
れており、表面の仮定着を行わない時は、上方へ支持機
構１５ｃを退避させておく。また、この加圧ローラ１３
には、トナーが付着しないよう、トナーと同極の、若干
の電圧をかけておく。

仮定着部１５のバックアップローラ１４は固定されてお
り、記録紙１の表面が仮定着部１５を通過する際に、加
圧ローラ１３は支持機構１５ｃによって記録紙１に押し
あてられ、トナー画像１２を仮定着する。この時、加圧
ローラ１３とバックアップローラ１４との接触圧は表面
のトナー画像１２が裏面の像形成時に散らない程度で良
く、はぼ線圧１〜１０　ｋ　ｇ　ｆ　／　ｃ　ｍぐらい
とする。

表面のトナー画像１２の仮定着を終えた記録紙１は、紙
搬送ベルト１６によって、−旦像形成ユニット２９外に
逃がされた後、裏面印刷時のみ駆動するピックアップロ
ーラ２８によって像形成ユニット２９までもどされ、像
形成を再び行う。この際、表面のトナー画像１２は仮定
着を行っているので、他の像形成ユニット２９に悪影響
を及ぼすことはない。

裏面の像形成を終えた記録紙１は再び仮定着部１５を通
過するが、この際、裏面のトナー画像１２の仮定着を行
ってもよいし、加圧ローラ１３を退避させたままにし、
記録紙１をそのまま熱定着器１９で本定着してもよい。

裏面にトナー画像１２が形成された記録紙１ｃｔ一対の
ヒートローラ２，３ａの間を通過するとき、。

加熱され、加圧されて、表面と裏面のトナー画像１２が
同時に本定着される。

従来のように、表面のトナー画像１２を定着してから、
裏面の印刷を行うのではなく、本実施伊１では、表面を
仮定着してから表面と裏面を同時ζこ本定着を行うので
、オイルやトナー力（記録紙Ｉに付着することがなく、
良好な両面カラー印届１１を行うことができる。

また、一対のヒートローラ２，３ａで記録紙１の表面と
裏面を同時に加熱するので、定着時：こ紙じわ、紙カー
ル、紙ジヤムが生じること力（な（Ａ０［発明の効果］以上説明してきたように、本発明によれば、熱定着器に
よる本定着の前に仮定着部により表面の定着を行い、裏
面にトナー画像を形成後に、両面に本定着を行うように
したため、良好なカラー両面印刷を行うことができる。

また、両面を同時に熱定着するため、紙じわ、紙カール
、紙ジヤムの発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、第２図は本発明の一実施例を示す図、第３図は全体構成図、第４図は従来例を示す図である。図中、１・・・記録紙、２．３ａ・・・ヒートローラ、４．４ａ・・・ヒータ、５ａ、５ｂ・・・ローラクリーナ、６・・・熱検出器、７・・・紙剥爪、８．９・・・ペーパガイド、１０．１０ａ・・・オイル塗布器、１０ｂ・・・オイルローラ、１１・・・支持枠体、１２・・・トナー画像、１３・・・加圧ローラ、１４・・・バックアップローラ、１５ａ・・・スプリング、１５ｂ・・・支持部材、１５ｃ・・・ローラ支持機構、１５・・・仮定着部、１６・・・紙搬送ベルト、１７・・・ピックアップローラ、１８・・・用紙折り返し板、１８ａ・・・用紙カセット、１９・・・熱定着器、２０ａ、２０ｂ−・・プーリ、２１ａ〜２１ｄ・・・現像器、２２ａ〜２２ｄ・・・露光光学系、２３ａ〜２３ｄ・・・帯電器、２４ａ〜２４ｄ・・・感光体、２５ａ〜２５ｃｉ・・・クリーナ、２６ａ〜２６ｄ・・・転写器、２７ａ〜２７ｃ・・・紙搬送ベルト、２８・・・ピックアップローラ、２９・・・像形成ユニット。

Claims

【特許請求の範囲】

ヒータ（４）、（４ａ）をそれぞれ内蔵した一対のヒー
トローラ（２）、（３ａ）を有し、記録媒体（１）の両
面にトナー画像（１２）を同時に熱定着させる熱定着器
（１９）と、該熱定着器（１９）の前段に設けられ、前
記記録媒体（１）の一方の面に形成されたトナー画像（
１２）を加圧して仮定着する仮定着部（１５）を備えた
ことを特徴とするトナー定着装置。