(57)【要約】【目的】記録材上の画像やユーザーの手等のオイルによる汚染を防ぐことができる定着装置を提供すること。【構成】ヒータ１２を有し、熱により記録材Ｓ上の未定着トナー像Ｔを定着する定着ローラ（定着体）１０と、該定着ローラ１０と圧接して記録材Ｓを挟持搬送する加圧ローラ（加圧体）１１と、空気層を介して少なくとも定着ローラ１０の一部に対向する定着フレーム（対向体）１００と、を有する定着装置Ｃにおいて、前記定着フレーム１００にオイル類を吸収するための吸湿シート（吸湿部材）１を設ける。本発明によれば、オイル類を吸収するための吸湿シート１を設けたため、定着装置Ｃにおいて使用されるオイルが定着時の加熱により気化し、その後、結露して液化し、記録材Ｓ上に落下して画像を損なうという問題を防ぐことができるとともに、ユーザーの手等がオイルによって汚染されるという不具合を解消することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ヒータを有し、熱により記録材上の未定着トナー像を定着する定着体と、該定着体と圧接して記録材を挟持搬送する加圧体と、空気層を介して少なくとも前記定着体の一部に対向する対向体と、を有する定着装置において、
前記対向体にオイル類を吸収するための吸湿部材を設けたことを特徴とする定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真装置、静電記録装置等の画像形成装置に設けられた定着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３に記録材上の未定着画像を定着させる画像形成装置の断面図を示す。尚、図３では画像形成装置のうちフルカラー中間転写方式の画像形成装置を一例に挙げて説明するが、その他の構成の画像形成装置であっても基本的な画像形成プロセスは同様である。
【０００３】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置は、表面で静電潜像を担持する像担持体２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋを有する。ここで、図２ではフルカラーの画像形成装置であるために画像形成部が複数色存在し、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックを示す。以下、この表記を用いることにする。
【０００４】
前記像担持体２０Ｙ〜２０Ｋの表面は１次帯電手段２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ，２１Ｋにより所望の電位に一様に帯電させることができ、その後、露光手段２２Ｙ，２２Ｍ，２２Ｃ，２２Ｋにより前記像担持体２０Ｙ〜２０Ｋの表面を露光することによって静電潜像が形成される。そして、像担持体２０Ｙ〜２０Ｋ上の前記静電潜像は、現像装置２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋによって現像剤で現像され、トナー画像として可視像化される。
【０００５】
図２に示す画像形成装置は、各色の画像形成部２００Ｙ，２００Ｍ，２００Ｃ，２００Ｋを直列配置し、前述の可視像化までのプロセスを各色で並列処理するタンデム方式を採用している。従って、前記現像装置２３Ｙ〜２３Ｋにより現像された像担持体２０Ｙ〜２０Ｋ上の前記トナー画像は、一次転写装置２４Ｙ，２４Ｍ，２４Ｃ，２４Ｋにより中間転写体２５上に順次重ねて一次転写される。
【０００６】
そして、全色一次転写された前記中間転写体２５上のトナー像は、その後、二次転写装置２６により記録材Ｓ上に一括転写される。尚、記録材Ｓは、給紙手段により二次転写装置２６まで搬送される。二次転写後、未定着のトナー画像を担持した記録材Ｓは定着装置２７に搬送され、加熱及び加圧されることによって未定着のトナー画像が記録材Ｓ上に溶融定着される。
【０００７】
以上の各装置によって帯電、露光、現像、転写、定着等の一連の画像形成プロセスが施され、記録紙やＯＨＰ用紙等の記録材上に画像が記録される。尚、モノクロの画像形成装置では、上述の説明におけるブラックの画像形成部のみ存在する。又、各色の画像形成部の並び順や構成はこの限りではない。
【０００８】
図４は一般的な定着装置の一例を示す断面図である。
【０００９】
図示の定着装置Ａは、筐体３０に回転可能に保持された加熱体である定着ローラ３２と加圧体である加圧ローラ３３を有している。ここで、定着ローラ３２は、内部に加熱源としてヒータ３１が設けられることにより加熱され、加圧ローラ３３は、定着ローラ３２と対向する位置にあり、バネ部材等を有する不図示の付勢手段によって定着ローラ３２に圧接されている。
【００１０】
画像形成プロセスを経て未定着状態のトナー画像Ｔが転写された記録材Ｓは、図示矢印Ｂ方向に搬送され、入口ガイド３４により前記定着ローラ３２と前記加圧ローラ３３との圧接部分であるニップ部へと突入する。記録材Ｓがニップ部を通過することにより、前記ヒータ３１により加熱された定着ローラ３２からの熱とニップ部における圧接力とによって記録材Ｓ上のトナー画像Ｔが溶融定着し、記録材Ｓ上に画像が記録される。その後、記録材Ｓは、排紙ローラ対３５により定着装置Ａより排出され、画像形成装置外に排紙される。尚、定着装置Ａは定着ローラ３２の温度検知手段３６を備えており、前記ヒータ３１の異常等による過熱防止や最適温度の制御等を行っている。
【００１１】
又、前記定着ローラ３２及び前記加圧ローラ３３は、アルミニウムや鉄等のパイプ材の芯金３７上にシリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱弾性体から成る弾性層３８を形成し、表面にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の離型層（不図示）を被覆して構成されるローラである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、定着装置において、トナーを加熱して記録材に定着させる際、記録材が定着ローラに巻き付いてしまい、紙詰まりに至るという現象が良く見られる。これは、主には樹脂成分から成るトナーが加熱されて溶かされることにより、その樹脂材を間にして、転写材が定着ローラに密着してしまうことに起因する。このような現象の発生を防ぐには、定着ローラ表面にシリコンオイルを均一に塗布して記録材と定着ローラとの間の離型性を高める等の工夫が従来からなされてきた。
【００１３】
又、それと同様の効果が得られる方法として、予めトナー粒子の中にオイル（又はワックスと称する）を配合し、定着ローラと転写材との離型性を高める手段も採られている。
【００１４】
ところが、何れの場合にも、加熱手段である定着ローラの熱によってオイル類が気化し、気化したオイル類は、定着ローラ周囲の温度の低い部分において再び液化（結露）する。その結果、定着装置の周囲は、液化したオイル類が付着した状態となり、液体となったオイルが定着装置に進入して来る記録材の上に落下した場合には、画像上にオイル状の染みができてしまうという問題が発生する。
【００１５】
又、紙詰まり時にユーザーが定着装置周囲に手を差し入れた際等には、ユーザーの手がオイルで汚れてしまうという問題もあった。
【００１６】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、記録材上の画像やユーザーの手等のオイルによる汚染を防ぐことができる定着装置を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、ヒータを有し、熱により記録材上の未定着トナー像を定着する定着体と、該定着体と圧接して記録材を挟持搬送する加圧体と、空気層を介して少なくとも前記定着体の一部に対向する対向体と、を有する定着装置において、前記対向体にオイル類を吸収するための吸湿部材を設けたことを特徴とする。
【００１８】
ここで、吸湿部材は、定着装置周辺の排熱風路近傍に配置されるのが好ましい。
【００１９】
又、吸湿部材に連続して、オイル類を導くガイド部材を設け、このガイド部材から吸湿部材の一部を突出させるのが望ましく、例えばガイド部材から定着装置内の定着体側に向かって吸湿部材の一部を突出させる。
【００２０】
更に、吸湿部材は、定着装置周囲の紙搬送方向の上流側に配置されるのが好ましい。
【００２１】
本発明が適用される定着装置としては、ローラ状の定着体から成るもの、加熱部においてベルト状の部材を有するもの等が含まれる。
【００２２】
又、吸湿部材としては、シート状の部材から成るもの、樹脂繊維の集合体、特にポリエステル繊維の集合体から成るもの、多孔質の部材から成る等が含まれる。
【００２３】
従って、本発明によれば、定着装置において、オイル類を吸収するための吸湿部材を設けたため、定着装置において使用されるオイルが定着時の加熱により気化し、その後、結露して液化し、記録材上に落下して画像を損なうという問題を防ぐことができるとともに、ユーザーの手等がオイルによって汚染されるという不具合を解消することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２５】
＜実施の形態１＞
図１は本発明に係る定着装置Ｃの断面図であり、図示の定着装置Ｃは、加熱及び加圧の作用により未定着トナーを記録材Ｓ上に定着させる方式の装置であって、定着ローラ１０と加圧ローラ１１を備えている。
【００２６】
上記定着ローラ１０は加熱体であり、内部に加熱源であるヒータ１２を備えており、該ヒータ１２を覆うようにアルミニウムや鉄等のパイプ材が設けられており、その表層にはシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱弾性体の層が形成され、この耐熱弾性体の層の表面はＰＦＡやＰＴＦＥ等の離型層（不図示）によって被覆されている。
【００２７】
一方、前記加圧ローラ１１は、定着ローラ１０に対向及び圧接して配設された加圧体であって、この加圧ローラ１１も定着ローラ１０と同様に芯金１３の表層にシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱弾性体の層１４が形成されている。尚、定着ローラ１０と加圧ローラ１１の圧接加圧機構は、不図示のバネ部材等を用いて構成されている。
【００２８】
そして、定着ローラ１０は、定着装置Ｃの本体を構成する上部筐体１５によって回転可能な状態に支持され、加圧ローラ１１は、同じく定着装置Ｃの本体を構成する下部筐体１６によって回転可能な状態に支持されている。従って、定着ローラ１０と加圧ローラ１１の表層を覆う耐熱弾性体の層１４が寿命により剥がれ等を発生した場合には、上部筐体１５と下部筐体１６が分割できる構成であるため、定着ローラ１０や加圧ローラ１１の交換作業が容易である。尚、本実施の形態では、筐体を上下２分割できる方式を採用しているが、筺体の構成は特にこれに限るものではない。
【００２９】
而して、画像形成装置内において上流の画像形成プロセス（帯電、露光、現像、転写等）によって記録材Ｓ上には未定着画像（未定着トナー）Ｔが形成され、該記録材Ｓは図示矢印Ｄ方向に搬送される。そして、記録材Ｓは、入口ガイド１７により定着装置Ｃ内にガイドされ、前記定着ローラ１０及び前記加圧ローラ１１によって形成される圧接部（定着ニップ）に突入する。その結果、記録材Ｓは、前記定着ニップ部において搬送されると同時に、加熱及び加圧作用によって前記未定着画像（未定着トナー）Ｔが定着される。
【００３０】
ここで、定着ローラ１０の表面温度を検知するために温度検知手段である温度検知素子１８が定着ローラ１０に面して配置されている。そして、温度検知素子１８からの検知データに基づいて前記ヒータ１２の点灯を制御することにより、定着ローラ１０の表面温度を所定の設定温度（プリント温度）又は非定着時の待機温度（スタンバイ温度）に保つことができる。
【００３１】
ところで、定着装置Ｃを構成する前記上部筐体１５と前記下部筐体１６は、樹脂製又は金属製のフレームで構成されている。尚、本実施の形態では、軽量化、断熱性能に優れているという観点から樹脂製フレームとしている。
【００３２】
次に、定着装置Ｃの周囲の排熱構成について説明する。
【００３３】
定着装置Ｃの上部を覆うように、金属或は樹脂で構成されたダクト２が配置されており、このダクト２は、定着フレーム１００との間で風路を形成している。定着ローラ１０は図示矢印ｆ方向に回転しているため、該定着ローラ１０近傍の空気はそれに沿って矢印ｆ方向に移動する。
【００３４】
そして、定着ローラ１０の周囲に沿って移動した空気は、矢印ａに示すように、用紙搬送方向の上流側において前記風路へと導かれ、矢印ｂ，ｃ方向へと流れていく。これは、ダクト２と定着フレーム１００によって形成された風路内の空気を、画像形成装置奥側に配置された不図示のファンによって装置外へと排気する構成が採られているために生じている気流によるものである。矢印ｃまで導かれた空気は、ファン等の排気手段によって図１の紙面に対して奥側の方向（定着ローラ１０の長手方向）に排気される。
【００３５】
このような定着装置Ｃにおいて、トナーＴを転写した記録材Ｓが定着装置Ｃに進入し、定着ニップにおいて記録材Ｓが加圧及び加熱される際に、トナーＴに予め配合されているオイル（ワックス）が溶かされ、更にその一部が気化する。そして、気化したオイルは、定着ローラ１０の回転に伴って該定着ローラ１０の周囲を空気と共に用紙搬送上流側へと移動する。この気化したオイルは、移動する過程で、少なくとも定着ローラ１０よりも温度の低い定着フレーム１００の表面に結露して付着する。結露しないで気化したままのオイルは、更に図示矢印ｂ，ｃの経路に沿って最終的にはダクト２で構成された風路内を流れ、画像形成装置外へと排出される。
【００３６】
而して、定着フレーム１００の表面で結露して液化したオイルは、その後、定着フレーム１００をガイドとして重力に従って落下してゆくが、定着フレーム１００の用紙搬送方向上流側の下部には吸湿シート１が設けられているため、定着フレーム１００をガイドとして落下していく液化したオイルは、この吸湿シート１まで達した時点で該吸湿シート１に吸収されることになる。
【００３７】
ところで、定着ローラ１０の回転に伴って発生する気流内には、気化したオイルが多量に含まれるため、吸湿シート１をその気流の下流となる用紙搬送方向上流側に配置すると、より効果的にオイルを吸収することが可能となる。
【００３８】
尚、吸湿シート１は、これが定着装置Ｃの周辺に配置されるという観点から、耐熱性に考慮してポリエステル繊維をベースとしたフェルト材で構成されている。
【００３９】
この吸湿シート１は、定着フレーム１００をガイドにして落下してくるオイルを確実に吸湿するため、その先端を定着フレーム１００よりも数ｍｍだけ定着ローラ１０寄りに出っ張らせて取り付けられている。図１では、その出っ張り量をδで示してある。
【００４０】
先述のたように、定着ローラ１０の近傍においては、より多量の気化したオイルが含まれており、又、一旦液化したオイルは、定着ローラ１０により近くて雰囲気温度の高い条件下でその粘性が低くなり、容易に落下し易い。よって、特に定着ローラ１０側に吸湿シート１の先端を出っ張らせることは効果的である。又、矢印ｂで示される風路においても、オイルが結露して付着し、落下してくるのを防ぐために、同様に吸湿シート１の先端を定着フレーム１００よりも数ｍｍだけ出っ張らせている。
【００４１】
以上説明したような構成を採用することにより、定着装置において使用されるオイル類が気化し、気化したオイル類が定着フレーム等に触れて結露して付着し、液化したオイルが転写材上に落下して染みを作る等という問題の発生を防ぐことができる。
【００４２】
又、定着装置の周囲にユーザーが手を入れた際にも、オイルで手を汚す等という問題も解決することが可能となる。
【００４３】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
【００４４】
本発明においては、前記実施の形態１以外にも、以下に述べるような構成を採ることも可能である。
【００４５】
即ち、本発明は、定着ローラによって構成された定着装置にその適用が限られる訳ではなく、図２に示すようなベルトで構成された定着装置に対しても同様に適用可能である。
【００４６】
図２に示した定着装置Ｃにおいては、面状のヒータ６に対して加圧ローラ１１が下から加圧され、該加圧ローラ１１とヒータ６の間には、耐熱性の高いポリアミド樹脂で構成された無端状のシート７が介在し、このシート７が移動することによって記録材Ｓにトナーが定着される。
【００４７】
このような定着装置Ｃにおいても、吸湿シート１が、オイルが落下する際のガイドとして機能する定着フレーム１００の下部に設けられており、この吸湿シート１によって落下するオイルを吸湿する構成を採用している。
【００４８】
ここで、吸湿シート１の材質は、特にポリエステル樹脂をベースとしたフェルト部材に限るものではなく、液化したオイルを吸湿できるものであれば、その材料、材質には特に制限を設けるものではない。又、その形状もシート状に限定されるものではなく、厚みのある形状でも、棒状の形状でも構わない。更に、フェルト状の構成に限定されるものではなく、例えば多孔質から成る樹脂を発泡成形したようなものであっても良い。
【００４９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、ヒータを有し、熱により記録材上の未定着トナー像を定着する定着体と、該定着体と圧接して記録材を挟持搬送する加圧体と、空気層を介して少なくとも前記定着体の一部に対向する対向体と、を有する定着装置において、前記対向体にオイル類を吸収するための吸湿部材を設けたため、定着装置において使用されるオイルが定着時の加熱により気化し、その後、結露して液化し、記録材上に落下して画像を損なうという問題を防ぐことができるとともに、ユーザーの手等がオイルによって汚染されるという不具合を解消することができる。
【００５０】
又、定着装置周辺の排熱風路近傍に吸湿部材を配置すれば、気化したオイルが結露する発生箇所に近い場所においてオイルを吸収することが可能となり、オイルの吸湿をより効果的に行うことができる。
【００５１】
更に、吸湿部材に連続してオイル類を導くガイド部材を設ければ、液化したオイルがガイド部材に沿って落下し、その後、そのオイルを吸湿部材で確実に吸収することが可能となる。この場合、ガイド部材から吸湿部材の一部が突出していれば、ガイド部材に沿って落下してきたオイルを転写材にまで落下させることなく、オイルをより確実に吸湿部材に吸収させることが可能となる。
【００５２】
又、ガイド部材から定着装置内の定着体側に向かって吸湿部材の一部を突出させれば、気化したオイル量が多い定着体側のオイルの吸収を行うことが可能となり、気化したオイルの吸収をより確実に行うことができる。
【００５３】
そして、吸湿部材を定着装置周囲の紙搬送方向の上流側に配置すれば、定着ローラ等の定着体の移動に応じて発生する気流に含まれる多量の気化したオイルの吸収をより確実に行うことが可能となる。
【００５４】
更に、吸湿部材を樹脂繊維の集合体で構成すれば、オイルの吸収をより効果的に行うことが可能となる。特に、吸湿部材をポリエステル繊維の集合体で構成すれば、耐熱性も考慮した吸湿部材の構成とすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る定着装置の断面図である。
【図２】本発明の実施の形態２に係る定着装置の断面図である。
【図３】画像形成装置の断面図である。
【図４】従来の定着装置（樹脂製カバー）について説明する断面図である。
【符号の説明】
１        吸湿シート（吸湿部材）
２        ダクト
６        ヒータ
７        シート
１０      定着ローラ（定着体）
１１      加圧ローラ（加圧体）
１２      ヒータ
１３      加圧ローラ（加圧体）
１００    定着フレーム（対向体）
Ｃ        定着装置
Ｓ        記録材
Ｔ        トナー（未定着トナー像）
【図１】
2004151240.tif 000003
【図２】
2004151240.tif 000004
【図３】
2004151240.tif 000005
【図４】
2004151240.tif 000006