JP2003270996A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】剥離部材の先端部と定着ローラ表面との間のギ
ャップを、常時、一定に保持する。 【解決手段】熱源を有する定着ローラ２１と、該定着ロ
ーラに圧接される加圧ローラと、前記定着ローラの軸方
向かつ定着ニップ部の記録媒体搬送方向下流側に、定着
ローラに近接して配設される剥離部材３１とを備え、前
記剥離部材３１の先端部３１ｆの形状を、先端部と定着
ローラ表面との間のギャップＧが一定になるように形成
した構成。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法を用い
る複写機、プリンタ、ファックス等の画像形成装置に係
わり、特に、定着ニップ部から排出される記録媒体を剥
離する剥離部材を備える定着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法を用いる画像形成装置におい
ては、紙等の記録媒体上に転写されたトナー像を定着さ
せる定着装置として、定着ローラと加圧ローラからなる
一対のローラのニップ部に、トナー像が転写された用紙
を通過させて、定着ローラによる加熱と二つのローラに
よる加圧とによりトナー像を用紙に融着させる定着装置
が広く用いられている。

【０００３】一般に、この定着装置においては、記録媒
体に融着したトナー像が定着ローラに接触するので定着
ローラとしては離型性のよいフッ素系樹脂を表面に形成
したローラが使用されている。しかし、このような定着
ローラを使用しても、溶融したトナーは軟らかくかつ粘
性が高いため定着ローラ表面に付着し易く用紙が定着ロ
ーラに巻き付いてしまう恐れがある。

【０００４】そこで、従来、特開平１１−１８４３００
号公報により、定着ローラの回転方向下流側に定着ロー
ラに接触するシート状の剥離部材を設ける提案がなされ
ている。この剥離部材は、樹脂シートまたは金属シート
を基材とし、該基材表面および定着ローラに接触する端
縁にフッ素系樹脂層を塗装或いは貼付けにより形成した
ものを用いている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の定着装置においては、剥離部材を定着ローラに接触
させているために、定着ローラを傷つけてしまうという
問題を有している。そこで、剥離部材を定着ローラに対
して非接触に配置する方式が考えられる。しかしなが
ら、この方式においては、記録媒体をその幅方向にわた
って均一な力で定着ローラから剥離するために、剥離部
材の先端と定着ローラとの間のギャップを定着ローラの
軸方向全長にわたって、常時、一定に保持しなければな
らない。しかも、通常、定着ローラと加圧ローラは両端
部でスプリングにより圧接されているため、弾性層が厚
い加圧ローラの中央部が膨出し、その結果、定着ローラ
が軸方向に弓なりに撓んでしまう。そのため、剥離部材
と定着ローラ表面との間のギャップの管理が非常に困難
であるという問題を有している。

【０００６】また、従来の定着ローラと加圧ローラの配
置は、定着ローラと加圧ローラが上下に且つ縦方向に配
置されるのが一般的であり、両者のニップ部から排出さ
れる記録媒体は重力により定着ローラから離れる方向に
力が作用するため、記録媒体が剥離部材によって剥離さ
れる度合いは少ない。しかしながら、定着ローラと加圧
ローラを略水平状態に配置する場合には、記録媒体は定
着ローラ側に巻きつき易くなり、記録媒体は必ず剥離部
材に当接されることになり、その使用頻度が増大するた
め、前記ギャップの管理が一層重要になっている。

【０００７】本発明は、上記従来の問題および課題を解
決するものであって、剥離部材の先端と定着ローラ表面
との間のギャップを、常時、一定に保持することができ
る定着装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載の定着装置は、熱源を有する
定着ローラと、該定着ローラに圧接される加圧ローラ
と、前記定着ローラの軸方向かつ定着ニップ部の記録媒
体搬送方向下流側に、定着ローラに近接して配設される
剥離部材とを備え、前記剥離部材の先端部の形状を、先
端部と定着ローラ表面との間のギャップが一定になるよ
うに形成したことを特徴とし、請求項２記載の発明は、
熱源を有する定着ローラと、該定着ローラに圧接される
加圧ローラと、前記定着ローラの軸方向かつ定着ニップ
部の記録媒体搬送方向下流側に、定着ローラに近接して
配設される剥離部材とを備え、前記剥離部材の先端部の
形状を、その両端部と定着ローラ表面との間のギャップ
が、その中央部と定着ローラ表面との間のギャップより
大きくなるように形成したことを特徴とし、請求項３記
載の発明は、請求項１または２において、前記定着ロー
ラと加圧ローラが略水平状態に配設されていることを特
徴とする。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しつつ説明する。図１は、本発明に係わる定着装
置の１実施形態を示し、画像形成装置の全体構成図であ
る。

【００１０】画像形成装置１の装置本体２内には、感光
体ドラムからなる像担持体３が配設され、図示しない駆
動手段によって図示矢印方向に回転駆動される。この像
担持体３の周囲には、その回転方向に沿って、像担持体
３を一様に帯電するための帯電装置４、像担持体３上に
静電潜像を形成するための露光装置５、静電潜像を現像
するためのロータリー現像装置６、像担持体３上に形成
された単色のトナー像を一次転写するための中間転写装
置７が配設されている。

【００１１】ロータリー現像装置６は、イエロー用現像
装置６Ｙ、マゼンタ用現像装置６Ｍ、シアン用現像装置
６Ｃおよびブラック用現像装置６Ｋが支持フレーム８に
装着され、支持フレーム８は図示しない駆動モータによ
り回転駆動される構成になっている。これらの複数の現
像装置６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋは、像担持体３の１回転
毎に選択的に一つの現像装置の現像ローラ６ａが像担持
体３に対向するように回転移動するようにされている。
なお、各現像装置６Ｙ、６Ｃ、６Ｍ、６Ｋには各色のト
ナーが収納されたトナー収納部が形成されている。

【００１２】中間転写装置７は、駆動ローラ９および従
動ローラ１０と、両ローラにより図示矢印方向に駆動さ
れる中間転写ベルト１１と、ベルト１１の裏面で像担持
体３に対向して配設された一次転写ローラ１２と、ベル
ト１１上の残留トナーを除去する転写ベルトクリーナ１
３と、駆動ローラ９に対向して配設され、中間転写ベル
ト１１に形成された４色フルカラー像を記録媒体（紙
等）上に転写するための二次転写ローラ１４とからなっ
ている。

【００１３】装置本体２の底部には給紙カセット１５が
配設され、給紙カセット１５内の記録媒体は、ピックア
ップローラ１６、記録媒体搬送路１７、二次転写ローラ
１４、定着装置１９を経て排紙トレイ２０に搬送される
ように構成されている。なお、２３は両面印刷用搬送路
である。

【００１４】上記構成からなる画像形成装置の作用につ
いて説明する。図示しないコンピュータからの画像形成
信号が入力されると、像担持体３、現像装置６の現像ロ
ーラ６ａおよび中間転写ベルト１１が回転駆動し、先
ず、像担持体３の外周面が帯電装置４によって一様に帯
電され、一様に帯電された像担持体３の外周面に、露光
装置５によって第１色目（例えばイエロー）の画像情報
に応じた選択的な露光がなされ、イエローの静電潜像が
形成される。

【００１５】像担持体３上に形成された潜像位置には、
イエロー用現像装置６Ｙが回動してその現像ローラ６ａ
が当接し、これによってイエローの静電潜像のトナー像
が像担持体体３上に形成され、次に、像担持体３上に形
成されたトナー像は一次転写ローラ１２により中間転写
ベルト１１上に転写される。このとき、二次転写ローラ
１４は中間転写ベルト１１から離間されている。

【００１６】上記の処理が画像形成信号の第２色目、第
３色目、第４色目に対応して、像担持体３と中間転写ベ
ルト１１の１回転による潜像形成、現像、転写が繰り返
され、画像形成信号の内容に応じた４色のトナー像が中
間転写ベルト１１上において重ねられて転写される。そ
して、このフルカラー画像が二次転写ローラ１４に達す
るタイミングで、記録媒体が搬送路１７から二次転写ロ
ーラ１４に供給され、このとき、二次転写ローラ１４が
中間転写ベルト１１に押圧されるとともに二次転写電圧
が印加され、中間転写ベルト１１上のフルカラートナー
像が記録媒体上に転写される。そして、この記録媒体上
に転写されたトナー像は定着装置１９により加熱加圧さ
れ定着される。中間転写ベルト１１上に残留しているト
ナーは転写ベルトクリーナ１３によって除去される。

【００１７】なお、両面プリントの場合には、定着装置
１９を出た記録媒体は、その後端が先端となるようにス
イッチバックされ、両面印刷用搬送路２３を経て、二次
転写ローラ１４に供給され、中間転写ベルト１１上のフ
ルカラートナー像が記録媒体上に転写され、再び定着装
置１９により加熱加圧され定着される。

【００１８】図１において、本発明に係わる定着装置１
９は、熱源を有する定着ローラからなる加熱定着部材２
１とこれに圧接される加圧ローラからなる加圧部材２２
とから構成され、定着ローラ２１と加圧ローラ２２の軸
を結び線は水平線からθの角度を有するように配置され
ている。なお、０°≦θ≦３０°である。

【００１９】図２〜図７は、図１の定着装置１９の詳細
を示し、図２は定着装置の一部破断面を示す斜視図、図
３は図２の要部断面図、図４は図２の剥離部材の斜視
図、図５は剥離部材の取付状態を示す側面図、図６は図
２の上部から見た平面図、図７は本発明の課題を説明す
るための模式図、図８および図９は本発明の実施形態を
示す断面図である。なお、各図面間で同一の構成につい
ては同一番号を付して説明を省略する場合がある。

【００２０】図２および図６において、ハウジング２４
内には定着ローラ２１が回動自在に装着され、定着ロー
ラ２１の一端には駆動ギヤ２８が連結されている。そし
て、定着ローラ２１に対向して加圧ローラ２２が回動自
在に装着されている。加圧ローラ２２の軸方向長さは定
着ローラ２１のそれよりも短く、その空いたスペースに
軸受２５が設けられ、加圧ローラ２２の両端は軸受２５
により支持されている。軸受２５には加圧レバー２６が
回動可能に設けられ、加圧レバー２６の一端とハウジン
グ２４間には加圧スプリング２７が配設され、これによ
り加圧ローラ２２と定着ローラ２１が加圧されるように
構成されている。

【００２１】図３において、定着ローラ２１は、内部に
ハロゲンランプ等の熱源２１ａを有する金属製の筒体２
１ｂと、筒体２１ｂの外周に設けられたシリコンゴム等
からなる弾性層２１ｃと、弾性層２１ｃの表面に被覆さ
れたフッ素ゴム、フッ素樹脂（例えばパーテトラフロロ
エチレン（PTFE））よりなる表層（図示せず）と、筒体
２１ｂに固定された回転軸２１ｄとから構成されてい
る。

【００２２】加圧ローラ２２は、金属製の筒体２２ｂ
と、筒体２２ｂに固定された回転軸２２ｄと、回転軸２
２ｄを軸支持する軸受２５と、定着ローラ２１と同様
に、筒体２２ｂの外周に設けられた弾性層２２ｃと、弾
性層２２ｃの表面に被覆されたフッ素ゴム、フッ素樹脂
よりなる表層（図示せず）とから構成されている。定着
ローラ２１の弾性層２１ｃの厚みは、加圧ローラ２２の
弾性層２２ｃの厚みより極端に小さくし、これにより加
圧ローラ２２側が凹状にへこむようなニップ部Ｎが形成
されている。

【００２３】図２および図３に示すように、ハウジング
２４の両側面には、支持軸２９、３０が設けられてお
り、この支持軸２９、３０にそれぞれ定着ローラ２１側
の剥離部材３１と加圧ローラ２２側の剥離部材３２が回
動自在に装着されている。これにより、定着ローラ２１
と加圧ローラ２２の軸方向でニップ部の記録媒体搬送方
向下流側に剥離部材３１、３２が配設されることにな
る。

【００２４】定着ローラ２１側の剥離部材３１は、図４
および図５に示すように、樹脂シートまたは金属シート
を基材とし、該基材表面にフッ素系樹脂層を形成してい
る。剥離部材３１は、プレート状の剥離部３１ａと、剥
離部３１ａの後方で定着ローラ２１側にＬ字状に折曲さ
れた折曲部３１ｂと、剥離部３１ａの両側端で下方向に
折曲された支持片３１ｃと、支持片３１ｃに形成された
嵌合穴３１ｄと、剥離部３１ａの両側端前方に延設され
たガイド部３１ｅとから構成されている。

【００２５】剥離部３１ａは、ニップ部Ｎの出口に向け
て傾斜するように配置され、剥離部３１ａの先端は定着
ローラ２１に非接触で且つ近接されている。支持片３１
ｃの嵌合穴３１ｄには、図３で説明した支持軸２９が嵌
合されている。ガイド部３１ｅは、スプリング３３によ
りハウジング２４に付勢され、これによりガイド部３１
ｅの先端は定着ローラ２１に当接されており、その結
果、剥離部３１ａの先端と定着ローラ２１表面との間の
ギャップが常時一定になるようにされている。

【００２６】加圧ローラ２２側の剥離部材３２は、定着
ローラ２１側の剥離部材と同様の形状であるが、図２お
よび図３に示すように、剥離部３２ａの先端は剥離部３
１ａの先端よりも記録媒体搬送方向下流側に配置されて
いる。また、ガイド部３２ｅの先端は加圧ローラ２２の
軸受２５の周面にＰ点で当接されており、これにより剥
離部３２ａの先端と加圧ローラ２２表面との間のギャッ
プが常時一定になるようにされている。

【００２７】次に、本発明の特徴について説明する。記
録媒体をその幅方向にわたって均一な力で定着ローラ２
１から剥離するために、剥離部材３１の先端と定着ロー
ラ２１との間のギャップを定着ローラ２１の軸方向全長
にわたって、常時、一定に保持しなければならない。し
かも、図７に示すように、定着ローラ２１と加圧ローラ
２２は軸方向両端部でスプリング２７（図２）の力Ｆに
より圧接されているため、弾性層２２ｃが厚い加圧ロー
ラ２２の中央部が膨出し、その結果、定着ローラ３２の
表面が軸方向に弓なりに撓んでしまう。そのため、剥離
部材３１と定着ローラ２１表面との間のギャップの管理
が非常に困難であるという問題を有している。

【００２８】また、従来の定着ローラ２１と加圧ローラ
２２の配置は、定着ローラ２１と加圧ローラ２２が上下
に且つ縦方向に配置されるのが一般的であり、両者のニ
ップ部から排出される記録媒体は重力により定着ローラ
２１から離れる方向に力が作用するため、記録媒体が剥
離部材によって剥離される度合いは少ない。しかし、図
１に示すように、定着ローラ２１と加圧ローラ２２を略
水平状態に配置すると、記録媒体は定着ローラ２１側に
巻きつき易くなり、ニップ部Ｎから排出される記録媒体
は必ず剥離部材３１に当接されることになり、その使用
頻度が従来方式と比較して極めて高いという特徴を有し
ている。そのため、前記ギャップの管理が一層重要な課
題となっている。

【００２９】そこで、本発明においては、以下のように
してこの課題を解決している。図８は、本発明の１実施
形態を示す断面図である。前述したように、定着ローラ
２１は軸方向両端部でスプリング２７（図２）の力Ｆに
より圧接されているため、定着ローラ２１の金属製筒体
２１ｂの軸方向断面形状はつづみ型になり、弾性層２２
ｃの表面は軸方向に弓型になる。また、定着ローラ２１
に紙しわ防止用に逆クラウン（端部径が中央部径より大
きくするタイプ）形状にすることが多く、これによって
も弓型傾向が強くなる。本実施形態においては、剥離部
材３１の先端部３１ｆと弾性層２２ｃとの間のギャップ
Ｇが一定になるように、剥離部材３１の先端部３１ｆの
形状を弓型にする。ギャップＧはマイクロゲージやレー
ザー変位計で測定する。

【００３０】図９は、本発明の他の実施形態を示す断面
図である。本実施形態においては、剥離部材３１の先端
部３１ｆの形状を、その両端部と定着ローラ２１表面と
の間のギャップＧ２が、剥離部材３１の中央部と定着ロ
ーラ２１表面との間のギャップＧ１より大きくなるよう
に形成している。本実施形態においては、剥離部材３１
中央部（最も先に記録媒体が当たる所）が定着ローラ２
１に近く、剥離性は大きく損なうことはなく、ギャップ
管理を簡便にでき容易に製造することができる。また、
定着ローラ２１に近接する箇所が少なくなるため、異物
や紙詰まりを起こした紙による剥離部材３１や定着ロー
ラ２１へのダメージが少なく、剥離部材３１および定着
ローラ２１の耐久性、信頼性を向上させることができ
る。

【００３１】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこれに限定されるものではなく種々の変
更が可能であり、従来公知の技術に適用させるようにし
てもよいし、従来公知の技術を組み合わせるようにして
もよい。例えば、上記実施形態においては、定着ローラ
２１側の剥離部材３１について説明しているが、加圧ロ
ーラ２２側の剥離部材３２にも適用させてもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、剥離部材の先端部と定着ローラ表面との間の
ギャップを、常時、一定に保持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係わる定着装置の１実施形態を示し、
画像形成装置の全体構成図である。

【図２】図１の定着装置の詳細構造を示し一部破断面を
示す斜視図である。

【図３】図２の要部断面図である。

【図４】図２の剥離部材の斜視図である。

【図５】図２の剥離部材の取付状態を示す側面図であ
る。

【図６】図２の上部から見た平面図である。

【図７】本発明の課題を説明するための模式図である。

【図８】本発明の１実施形態を示す断面図である。

【図９】本発明の他の実施形態を示す断面図である。

【符号の説明】

１９…定着装置 ２１…定着ローラ ２１ａ…熱源 ２２…加圧ローラ ３１…剥離部材 ３１ｆ…先端部 Ｇ…ギャップ Ｎ…定着ニップ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H033 AA16 BA08 BA16 BA20 BA21 BB38 3F053 AA19 AA22 LA02 LA07 LB03

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱源を有する定着ローラと、該定着ローラ
   に圧接される加圧ローラと、前記定着ローラの軸方向か
   つ定着ニップ部の記録媒体搬送方向下流側に、定着ロー
   ラに近接して配設される剥離部材とを備え、前記剥離部
   材の先端部の形状を、先端部と定着ローラ表面との間の
   ギャップが一定になるように形成したことを特徴とする
   定着装置。
2. 【請求項２】熱源を有する定着ローラと、該定着ローラ
   に圧接される加圧ローラと、前記定着ローラの軸方向か
   つ定着ニップ部の記録媒体搬送方向下流側に、定着ロー
   ラに近接して配設される剥離部材とを備え、前記剥離部
   材の先端部の形状を、その両端部と定着ローラ表面との
   間のギャップが、その中央部と定着ローラ表面との間の
   ギャップより大きくなるように形成したことを特徴とす
   る定着装置。
3. 【請求項３】前記定着ローラと加圧ローラが略水平状態
   に配設されていることを特徴とする請求項１または２記
   載の定着装置。