(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録材に形成された未定着画像を定着する定着手段と、前記定着手段へ離型剤を塗布する離型剤塗布手段と、を有する定着装置において、断熱構造とされた内槽と、前記内槽と連通し離型剤を供給する外槽と、前記内槽内の離型剤を前記離型剤塗布手段へ受け渡す受け渡し手段と、前記内槽内の離型剤を加熱する加熱手段と、を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記加熱手段は前記内槽内の離型剤の上面よりも上方位置に前記内槽から延出された伝熱部に設けた発熱体を有することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真複写装置、静電記録装置等の画像形成装置の定着装置に係り、例えば、転写紙、静電記録紙、エレクトロファックス紙等の記録材に形成された未定着トナー像を永久像として定着させるための定着ローラを有し、その定着ローラへのトナーのオフセットを防止するために該ローラにシリコンオイル等の離型剤を塗布する定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、定着ローラにシリコンオイル等の離型剤（以下、オイルという）を塗布する定着装置としては、フェルトによって定着ローラにオイル塗布するもの、或はフェルトによってオイルを汲み上げ、塗布ローラを介して定着ローラに塗布するもの、若しくは汲み上げローラを用いてシリコンオイルの汲み上げを行う装置等が提案されている。添付図面の図６に、汲み上げローラを用いてシリコンオイルの汲み上げを行う定着装置を示す。
【０００３】
図６の装置において、ＰはシリコンオイルＯの離型剤貯留手段であるオイルパンＰで、該オイルパンＰ内のオイルＯに離型剤汲み上げ手段たる第１汲み上げローラ４３の一部が浸漬されており、もう一方の離型剤汲み上げ手段たる第２汲み上げローラ４２は上記第１汲み上げローラ４３に接触しながら、もしくはギャップをもって回転している。上記第１及び第２汲み上げローラ４２，４３は駆動源（図示せず）によって回転駆動を受けている。さらに、該第２汲み上げローラ４２には駆動源（図示せず）により回転駆動を受ける離型剤塗布手段たる塗布ローラ４１が接触回転し、該塗布ローラ４１が定着ローラ４ａに接離自在、または常時接触して汲み上げられたオイルＯを定着ローラ４ａの表面に塗布するようになっている。
【０００４】
なお、４ｂは定着ローラ４ａに圧接回転する加圧ローラで、各々の中心部に配置されたハロゲンヒータ４５ａ，４５ｂによって加熱された両ローラ４ａ，４ｂのニップ部にて記録材を加圧搬送して定着を行う。また、上記塗布ローラ４１には、塗布ローラ４１に対して常に一定の圧が保たれるようにバネ４９によって付勢されたフッ素ゴム等の弾性体からなる離型剤規制手段たるメタリングブレード４４が接触していて、塗布ローラ４１上のオイルの量を所定値に規定している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記離型剤は定着ローラより温度が低いため、定着ローラに塗布されたとき定着ローラの表面から熱を奪ってしまう。
【０００６】
その結果、定着性を低下させてしまい、特に装置の立ち上げ直後は離型剤の温度が常温に近いので、最も定着性が悪く定着不良が生じることがある。
【０００７】
また、定着ローラの表層にはローラに記録材を挟持したときある程度のニップを確保するためシリコンゴムやフッ素ゴムを芯金の表層にコーティングしている。
【０００８】
又は離型性のためテフロンコートしたものが用いられており、基本的に熱伝導が低いものである。
【０００９】
これらに対して表層の熱が奪われた場合、下層からの熱伝導に時間がかかるので、定着不良までいかずとも、連続的に記録材を定着する際、アウトプットされた記録材の光沢（グロス）が変化したり、ムラとして見えてしまい、記録材の品位を下げてしまうことがあった。
【００１０】
本出願に係る発明の目的は、このような従来の問題を解決し、離型剤塗布系を有する定着の熱効率を上げ、朝に最初に使用した際の朝一定着性や連続通紙時のグロスの変化を防止し、定着画像の品位を落とすことのない定着装置を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
第１の発明は、記録材に形成された未定着画像を定着する定着手段と、前記定着手段へ離型剤を塗布する離型剤塗布手段と、を有する定着装置において、断熱構造とされた内槽と、前記内槽と連通し離型剤を供給する外槽と、前記内槽内の離型剤を前記離型剤塗布手段へ受け渡す受け渡し手段と、前記内槽内の離型剤を加熱する加熱手段と、を有することを特徴とする。
【００１４】
第４の発明は、上記第１の発明で、前記加熱手段は前記内槽内の離型剤の上面よりも上方位置に前記内槽から延出された伝熱部に設けた発熱体を有することを特徴とする。
【００１９】
よって本発明では離型剤の熱容量を少なくし、離型剤を暖めるための熱量を小さくすることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を電子写真方式の複写機に用いた例に基づいて説明する。
【００２１】
図１は本実施の形態の複写機の概略構成を示す断面図、まず図１を参照して複写機の概略構成について説明する。複写機は走査光学系を有するリーダー部１で読み取った画像情報を光電変換して画像形成部２に転送し給紙部３によって給送されたシートＳに画像形成部２において画像形成が行われる。画像形成後のシートＳは定着装置４に搬送され熱および圧力を印加されて転写画像が定着される。一連の電子写真プロセス工程については公知であるので詳細説明は省略する。
【００２２】
（リーダー部）
原稿台ガラス１ａに載置された原稿Ｄは、光源及び反射ミラー群を有する走査光学系１ｂにより光照射され、その反射光は縮小レンズ１ｃを介してＣＣＤ１ｄに結像され光電変換がなされ、Ａ／Ｄ変換された後この画像情報はメモリーへ転送される。最大原稿サイズはＬＴＲ、またはＡ３としている。
【００２３】
（給送部）
複写機の下部にはシートＳを積載収納した給紙カセット３ａが着脱可能に装着されている。
【００２４】
ピックアップローラ３ｃに連結されたソレノイド（不図示）が待機時にはＯＮしてピックアップローラ３ｃはシート面上から離間している。
【００２５】
次にシートを給送する時には、ソレノイドがＯＦＦしピックアップローラ３ｃはシート面上に接する。そして、回転駆動を受けているピックアップローラ３ｃによって一枚目のシートの給送を行なう。ピックアップローラ３ｃの駆動は搬送ローラ３ｅよりタイミングベルト３ｔを介して伝達される。
【００２６】
ピックアップされたシートは搬送ローラ３ｅ及びリタードローラ３ｆによって挟持搬送される。搬送ローラ３ｅはシート搬送方向に回転駆動を受けており、リタードローラ３ｆはトルクリミッタ（不図示）を介して搬送方向とは逆方向に回転駆動されている。よって、一枚目の先端側は両ローラ間に一枚しかないので、シートとローラの摩擦力にトルクリミッタが負けてリタードローラ３ｆは搬送方向に回転する。次に、シートが重なった場合両ローラの挟持部に達すると、１枚目と２枚目のシートの摩擦力はトルクリミッタに負けてリタードローラ３ｆは搬送方向に対して逆転するため、最上側の１枚のみが先行して分離給送される。仮に複数枚のシートＳをピックアップしてしまった場合でも同様な動作で最上側の１枚のみが先行して分離給送される。
【００２７】
以上のような給紙動作により、積載されたシートを一枚ずつ給送することを可能としている。
【００２８】
（搬送部）
給紙部３により給送されたシートはレジストローラ２２で先端を一旦止められ、画像形成部２によって形成された画像に合わせて再び給送されて転写部にて画像の転写が行われる。レジストローラ２２の回転駆動は不図示のクラッチの連結により行われ、その制御は本体のコントローラにより制御されている。
【００２９】
（画像形成部）
上記リーダー部１によって読み取られた画像情報を、レーザードライバによりレーザー発光部２ａはレーザー光を発光する。そして、ポリゴンミラー２ｂの回転によって感光ドラム２ｃの母線方向に走査させて、予め帯電器２ｄによって帯電させてあるドラム面に潜像を形成する。この潜像は感光ドラム２ｃの周囲に設けた現像器２ｅによって現像され、転写前ローラ対２ｆによって搬送されたシートＳに転写帯電器２ｇによってトナー像が転写される。画像転写後にドラム面に残留するトナーはクリーニング器２ｈによって除去される。
【００３０】
（定着部）
画像形成部２においてトナー像を転写されたシートＳは、搬送ベルト８によって定着装置４に導かれ、定着ローラ４ａ、加圧ローラ４ｂを通過する際に熱および圧力が印加されてトナー像をシートＳに融着させる。
【００３１】
（第１の実施の形態）
以下に詳細を図２及び図３に基づいて説明する。なお、図６に示した従来装置と共通部分には同一符号を付している。
【００３２】
図２は本発明の第１の実施の形態を示す定着装置の要部の構成図である。
【００３３】
図において、定着ローラ４ａ、加圧ローラ４ｂはアルミ製の芯金の表層にシリコンゴムを固着しており、各々の芯金の内側には加熱源であるハロゲンヒータ４５ａ，４５ｂが配置され、シリコンゴムの表層に接触している各々のサーミスタ４６，４７より表層の温度を検知する。
【００３４】
本体のコントローラ部Ｃは各サーミスタの温度と予め設定されている温度を比較し、設定温度より低ければ各ハロゲンヒータ４５ａ，４５ｂをＡＣドライバＤを介してそれぞれ点燈し、高ければ点燈しないように制御しているので、定着ローラ４ａ、加圧ローラ４ｂの温度は一定に保たれている。
【００３５】
Ｏは離型剤としてのシリコンオイル、Ｐは該シリコンオイルＯを貯留する離型剤貯留手段であるオイルパン、４３は第１汲み上げローラ、４２は第２汲み上げローラ、４１は塗布ローラで、それらの構成は上述の図６の従来装置と同様である。
【００３６】
図３において、不図示の駆動入力手段によりギア４１ｇが回転駆動を受け、順次ギア４２ｇ，４３ｇへと駆動を伝えて各ローラ４１〜４３を各々矢印方向へ回転させる。
【００３７】
各ローラ４１〜４３は、同一の支持板５６ａ，５６ｂに回転可能に支持されており、本実施の形態では軸受け等は省略しているが、もちろんすべり軸受けやベアリングを介して軸支持してもよい。
【００３８】
本実施の形態の定着装置においては、第１汲み上げローラ４３によって汲み上げられたオイルＯは、第２汲み上げローラ４２とのギャップ部によってオイルの通過量がある程度まで規制される。通常、これら第１，第２の汲み上げローラ４３，４２間は、所定のギャップ（０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ程度）を有しており、このギャップによってオイルの通過量が決定され、ここを通過したシリコンオイルＯが塗布ローラ４１と第２汲み上げローラ４２とのニップ部へと汲み上げられる。
【００３９】
そして、塗布ローラ４１とのニップ部を通過したオイルＯは、塗布ローラ４１の周上を離型剤塗布手段たるメタリングブレード４４へと運ばれる。
【００４０】
メタリングブレード４４は、回転中心軸４４ｃを中心に回動可能であり、ブレード付勢バネ４９によって一定圧にて塗布ローラ４１に対して付勢されている。
【００４１】
従って、塗布ローラ４１上のオイルは、メタリングブレード４４との接触部分を通過することにより、その通過量が所望の一定量に規制され、最適量のオイル膜厚とし、ここを通過後、定着ローラ４ａとのニップ部を介して定着ローラ４ａ上に塗布される。
【００４２】
オイルパンＰは断熱性の良い樹脂で作られており、オイルパンＰからの放熱を防止している。
【００４３】
図３はオイルパンＰ部を側面から見たところであるが、オイルパンＰ内のオイルＯにはフロート５０が浮いている。
【００４４】
フロート５０は軸５１中心に回動可能なレバーに支持され、オイルＯの液面高さに応じて上下し、フロー５０の対向面に配置されたフラッグ５２も同時に回動する。
【００４５】
よって、オイルＯが消費され量が少なくなると、センサ５３がフラッグ５２を検知できなくなり、その信号を本体のコントローラＣによって検知し、オイル汲み上げポンプ５４を動作させる。
【００４６】
オイル汲み上げポンプ５４は下部に配置したオイルタンク５５よりオイルをオイルパンＰへと汲み上げる。
【００４７】
センサ５３がフラッグ５２を検知すると、オイル汲み上げポンプの動作を止めて、オイルパンＰ内のオイルＯの液面を一定に保っている。
【００４８】
また、外オイルパンとしてのオイルパンＰの内側には第１汲み上げローラ４３を囲うように内オイルパンとしての囲い部材４８が設けられ、オイルパンＰ内のオイルを内側と外側に仕切っているが、中央の開口部４８ｈによって内外のオイルが連通している。とはいえ、開口部４８ｈの面積は小さいため自由に内外のオイルＯが行き来するというより、第一汲み上げローラ４３によって汲み上げられた量のオイルＯを補うよう、内外のオイル液面を一定にするために外側から内側へと侵入してくるものである。
【００４９】
内オイルパンとしての囲い部材４８は、断熱性の良い樹脂で形成されており、外側のオイルＯ１との断熱をしている。よって、装置の立ち上げ時には外オイルパンＰ内及び内オイルパンである囲い部材４８内のすべてのオイルＯを暖める必要がなく、内オイルパンである囲い部材４８の内側のオイルＯ２のみが暖まればよいので、立ち上げ時間の短縮が達成される。
【００５０】
ここで、オイルＯを加熱する加熱源は定着ローラ４ａであり、熱は定着ローラ４ａから塗布ローラ４１へ伝わり、第２汲み上げローラ４２、第１汲み上げローラ４３へと移動し、オイルパンＰ内のオイルＯへと移動していく。
【００５１】
汲み上がったオイルが全て定着ローラ４ａに塗布されるわけではないので、塗布ローラ４１や第２汲み上げローラ４２から直接熱をもらうオイルもあるが、いずれにしろ、暖める量が少ないほど必要な熱量は少なくてすむので、立ち上げ時間も短くても定着性の確保ができる。
【００５２】
また、上記のオイルタンク５５からのオイル汲み上げ部は囲い部材４８より外側端部にあり、内オイルパンとしての囲い部材４８の開口部は中央部にあるため、新たに汲み上げられた温度の低いオイルが直接汲み上がることなく、ある程度の余熱を受けてから囲い部材４８の内側に入ってくる。
【００５３】
よって、連続的な画像形成時にも、囲い部材４８の中のオイルの温度分布を平均化することが可能なため、光沢ムラや光沢変化を防止できる。
【００５４】
なお、図４に示すように、囲い部材４８ｏとして、囲い部材４８ｏ中のオイルの温度分布を平均化するために、囲い部材４８ｏの内側をアルミや銅などの熱伝導率の良い金属４８ｉで形成し、外側に断熱性の樹脂を固着したものを使用しても良い。
【００５５】
（第２の実施の形態）
図５は第２の実施の形態を示す。
【００５６】
第１の実施の形態と同一符号のものは同一機能をもつので説明を省略する。
【００５７】
本実施の形態は、オイルＯを専用に加熱する加熱源をもち、更に定着性を向上させた例である。
【００５８】
本実施の形態において、内オイルパンである囲い部材４８の長手方向の一側面には開口端より上方に伝熱部６１が設けられており、伝熱部６１は囲い部材４８と共にアルミや銅など熱伝導のよい金属板で形成されている。そして、伝熱部６１の外面に面状ヒータＨを固着しており、面状ヒータＨで発生した熱を伝熱部６１を介して囲い部材全体に伝えてオイルを加熱している。
【００５９】
また、外オイルパンＰ内にはオイルの温度を検知するためのサーミスタ６２が配置され、コントローラＣによってオイル温度を検知し、設定温度に対して一定になるように面状ヒータＨをＡＣドライバＤを介して通電のＯＮ／ＯＦＦ制御している。
【００６０】
第１の実施の形態と同様に、伝熱板６１は第１汲み上げローラ４３を囲うように設置されており、オイルパンＰ内のオイルを内側と外側に仕切っているが、中央にやはり開口部を持つことによって内外のオイルが連通している。
【００６１】
なお、オイルの補給方法及び構成は第１実施の形態と同様のため省略する。
【００６２】
本実施の形態においても、オイルＯに熱を伝える伝熱部６１を有する囲い部材４８が第１汲み上げローラ４３の近傍を囲っているので、加熱するのに必要なオイルの量が少ないため、立ち上げ時間の短縮が可能である。
【００６３】
また上述したようにオイルＯの温調を行なっているので、光沢ムラや光沢変化を防止できる。
【００６４】
更に熱効率を上げるために、第１実施の形態同様に、伝熱部６１を有する囲い部材の外側に断熱性の良い樹脂を固着して、オイルの汲み上げに寄与していない外側部Ｏ１へ熱が逃げることを防止してもよい。
【００６５】
また、温度検知用のサーミスタはスペースに余裕があれば、内側部Ｏ２内に配置してもよい。
【００６６】
なお、本実施の形態ではヒータ部として面状発熱体を例にとって説明したが、その他の発熱源、例えばハロゲンヒータや誘導加熱方式などの発熱体でも同様に使用可能である。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、離型剤の熱容量を少なくし、離型剤を暖めるための熱量を小さくできるので、機械立ち上げ時の定着性確保や光沢ムラや変化の少ない良好な定着が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の画像形成装置全体を表す概略断面図
【図２】本発明の第１実施の形態の定着装置の概略図
【図３】図２の定着装置における離型剤塗布機構の概略図
【図４】本発明の第１実施の形態の変形例を示す図
【図５】本発明の第２の実施の形態の定着装置の概略図
【図６】従来例の定着装置の概略図
【符号の説明】
１  リーダー部
２  画像形成部
３  給紙部
４  定着装置
４ａ  定着ローラ
４ｂ  加圧ローラ
４１  塗布ローラ
４２  第２汲み上げローラ
４３  第１汲み上げローラ
４４  メタリングブレード
４５ａ，４５ｂ  ハロゲンヒータ
４８  囲い部材
５０  フロート
５４  オイル汲み上げポンプ
６１  伝熱部
Ｏシリコンオイル
Ｈ面状ヒータ
Ｐ  オイルパン
【図１】
0003619152.tif 000002
【図２】
0003619152.tif 000003
【図３】
0003619152.tif 000004
【図４】
0003619152.tif 000005
【図５】
0003619152.tif 000006
【図６】
0003619152.tif 000007