JPH01288886A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は回転体にシート状部材か巻き付くのを防止する
技術の分野で利用され、特に定着ローラにおけるシート
状の記録材の巻付防止を図った定着装置に関するもので
ある。

［従来の技術］ 一対をなす回転体の間でシート状部材を挟圧搬送する装
と、例えば電子写真装置等のローラ定着装置においては
、シート状の記録材としての紙等の像支持材上のトナー
像を定着後、該像支持材が定着時に定着用のローラに付
着して巻付くことかたびたびあり、これを防止するため
ローラ上に巻付防止片を接触するように設けている。上
記ローラ対は例えばシリコーンゴム、ツウ素ゴム、フロ
ロシリコーンゴム等の耐熱離型性ゴム被覆、あるいは四
弗化エチレンコーティング等を施し°た表面層を有して
おり、定着時にローラ表面にトナーが付着する、いわゆ
るオフセットが生じないように配慮されている。

上記巻付防止片の効果を向りせしめるためには、ローラ
との接触圧を上げることが好ましいが、しかし長時間上
記巻付防止片が上記接触圧のもとてローラ表面に接触し
ていると、接触か常に同一位置でなされているために、
上記表面層の材質かあまり硬くないことと相俟って、巻
付防１Ｆ片に付着するトナーにより上記ローラ表面に損
傷を！ｊえることとなっていた。

そこで、この問題を解決するために、実公昭５３−３９
２３７号公報では、上記巻付防止片をローラに対して接
触状態でローラの軸方向に移動せしめて、接触位置を移
動させて同一箇所での接触時間を短くする方策が開示さ
れている。

［発明か解決しようとする課題］ しかしながら、かかる方策は、巻付防止片をローラに接
触したまま移動せしめていることに起因し、次のような
問題点をかかえている。

α）巻付防止片をローラとの接触部にトナーか付着した
まま軸方向に移動させるため、ローラ表面に軸方向の傷
をつけてしまう場合があった。

■巻付防止片はローラと接触したまま軸方向に移動する
ため、巻付防止片が回動軸での遊びの分たけ傾き、ロー
ラとは角部で接触する、いわゆる片当りか生ずることに
なり、ローラ表面を傷つけてしまう。

■を記のごとく、巻付防止片が片当りとなるため、記録
材の分離か十分に行えず、ジャム発生の原因となってし
まう場合か生ずる。

本発明は、上記従来の問題点を解決したシート状部材巻
付防止装置を有する定着装置を提供することを目的とし
てし）る。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば、上記目的は、 記録材の面上に未定着トナー像を有する該記録材を、加
熱された定着用のローラ対間に挟圧搬送することにより
上記トナー像を記録材上に定着させ、少くともＬ記ロー
ラ対の一方のローラの周面にち接した分離部材を有する
定着装置において、 記録材が上記定着用のローラ対間に存在し、かつ該記録
材の少くとも先端部が、該記録材の搬送力向て該ローラ
対より下流側に位置する搬送ローラ対に到達後に、上記
分離部材を上記ローラから離間させる離間手段を有する
、 ことにより達成される。

また、その際、上記離間手段は、離間後に分離部材を定
着用のローラに再度接触させる際には、離間前に接触し
ていた位置とは異なる位置に接触せしめるように設定さ
れていることとするのが好ましい形態である。

［作用］ 上述のごとくの本発明では、記録材は定着用のローラ対
間で挟圧搬送を受けている状態で少なくとも該記録材の
先端が搬送ローラ対に到達すると、分離部材は定着ロー
ラから離れる。そして、次の記録材が定着される際には
再び定着ローラに接触する。

また、上記本発明の好ましい形態にあっては、再び定着
ローラに接触するときには、分離部材は前回と異なる位
置で定着ローラに接触する。なお、定着ローラが停止Ｆ
状態にあるときには、分離部材は定着ローラに接触し°
Ｃいるのが好ましい。

［実施例］ 以下、本発明の詳細を実施例を掲げて説明する。

第１図は、本発明の第一実施例としての、電子写真法で
形成されたｌ−ナー像Ｔを記録材たる汀通紙Ｐに定着す
る熱ローラ定着装置の一例を示す断面図である。

図中、ｌは、ハロゲンヒータ等の加熱用ヒータ”Ｉ八、
３Ｂを内部に有する定着ローラで、駆動モータ（図示せ
ず）からの駆動力を受けて矢印方向に回転Ｃ１１俺とな
っている。２は、シーズヒータ等の低加熱用のヒータ３
Ｃを内装する加圧ローラて、上記ローラｌに圧接して摩
擦従動回転するようになっている。

上記定着ローラ１は、アルミニウム、銅、ステンレス鋼
等の金属製中空ローラ芯ＩＡの外周面にシリコーンゴム
、フッ素ゴム、フロロシリコーンゴム等の弾性体層ＩＢ
を、好ましくは、０．０６５〜０．７５ｍ＋ｓの厚さで
設け、さらに好ましくはその上層に、０．０１０〜０．
０７０　ｉｎの１）ＴＦＥ又はＰＦΔ被覆ＩＣを設けた
ものより成る。

一方、加圧ローラ２は、金属製ローラ芯２Ａの外周面に
シリコーンゴム、フッ素ゴム、フロロシリコーンゴム、
ＥＰＤＭ等の弾性体層２Ｂを、好ましくは２〜ＩＯｍ＋
＊の厚さて設け、さらに好ましくは、その上層に、ｏ、
ｏｉｏ〜０．１００　ｍｍ厚のＰＴＦＥ又はＰＦＡのコ
ーティングやチューブ２Ｃを設けたものより成る。

上記定着ローラ１の外周面にはサーミスタ、熱電対等の
温度検知素子４か接触配置され、それの検出信号を公知
の制御手段（図示せず）に導き、ヒータ３Ａ、３Ｂを制
御することにより、定着ローラｌの外周面の温度をトナ
ー像溶融温度に保持している。

５は、定着ローラ表面へ付着したオフセットトナーや紙
粉等の異物な該ローラ表面から除去するためのクリーニ
ング装置を兼ねたオフセット防止液塗布装首であり、供
給ローラ５Ａ上にロール状に巻かれたノーメックス、ヒ
メロン等の耐熱ウェブ５Ｂ中にジメチルシリコーンオイ
ル、メチルフェニールシリコーンオイル、フロロシリコ
ーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル等のオフセッ
ト防止液を含浸させたものである。

上記クリーニングウェブ５Ｂは、弾性を有する押当てロ
ーラ５Ｃにより定着ローラに当接している。

また、このウェブ５Ｂは、回転駆動力を受け、巻取りロ
ーラ５Ｄによりウェブロールから微量づつ引き出されて
移動し、常に新しい面か定着ローラに当接している。

６．７は、定着ローラ及び加圧ローラに当接した分離部
材（分離爪）であり、定着後の記録材たるコピー紙を、
定着ローラｌおよび加圧ローラ２から確実に分離するも
のてあり、ローラ軸方向に沿って複数個設けられている
。定着ローラ側の分離爪６はソレノイド６ＡのＯＮ−Ｏ
ＦＦにより、位置６Ｂを回動支点にして定着ローラ表面
から接離可能に構成されている。

定着後のコピー紙Ｐは、排紙部における搬送のローラ対
としての排紙ローラ対８Ａ　、　８Ｂによって挟持され
ながら装置外へ排出されるようになっている。該排紙ロ
ーラ対８Ａ、８Ｂと上記定着ローラｌおよび加圧ローラ
２との距離は、搬送記録材の各種長さのもののうち最短
のもの、例えば葉書の長さ（ＡＳ判の長さ）に設定され
ている。なお、上記排紙ローラ対の周速は、理論上では
定着ローラの周速と同一でよいが、これよりも速い方が
記録材のたるみによる定着ローラへの巻付きを完全に回
避できるという点で好ましい。

上記排紙部には離間手段としてジャム検知手段９が設け
られており、該検知手段９は、コロ９Ａ、アクチュエー
タ９Ｂ、フォトインタラプタ９Ｃより成っている。該排
紙部では、コピー紙か排紙ローラ対８Ａ、８Ｂにくわえ
られると、コロ９Ａは回動支点９Ｄを支点として時計回
りに回動し、その結果としてアクチュエータ９Ｂのコロ
と反対側の他端部はフォトインタラプタ９Ｃをｉ３断す
る。かかるジャム検知手段９では、コピー紙か通過する
とコロ９Ａは自重で降下位置に復帰し、アクチュエータ
９Ｂによるフォトインタラプタ９Ｃの遮断は解除される
。そして、コピー信号か発せられた後、所定時間内にフ
ォトインタラプタ９Ｃか遮断されない場合はコピー紙が
排紙部まで到達していないと判断してジャム信号か発せ
られる。また、フォトインタラプタ９Ｃか遮断された後
、所定時間経過してもその遮断か解除されない場合もや
はりジャム信号か発せられる。

次に本実施例装置について、数値をもって具体例を示す
。

先ず、定着ローラｌは、中空ローラ芯としてのアルミ芯
金ＩＡ上に０．２５ｍｍＨの弾性体層たる熱加硫型シリ
コーンゴム層１Ｂを設け、さらに、その上層に２０ル１
厚のＰＴＦＥ被覆ｌＣを設けた、外径６０ｍｍのローラ
として形成され、一方、加圧ローラ２は、金属製ローラ
芯としての鉄芯金２Ａ上に５麿１厚の弾性体層たる熱加
硫型シリコーンゴム層２Ｂを設け。

さらに、その上層に２０ｇｔｓ厚のフッ素ゴムラテック
ス被”１Ｑ２ｃを設けた外径６０ｍｍのローラとして形
成され、定着ローラスピード（周速）　４８０　ａｒｍ
／ｓｅｃ。

コピースピード８０枚／分・Ａ４で通紙を行なった。

そして定着ローラの温度は１８５℃に保持した。

また、第２図に示すように、コピー紙Ｐが排紙ローラ対
８Ａ、８Ｂに挟持されてからコピー紙後端が完全に定着
ローラ対１．２を通過するまでの間は、ソレノイド６Ａ
を動作させて、分離爪６を定着ローラから離間させた。

上記動作は１例えば、ジャム検知手段９を利用して行な
うことができる。

すなわち、定着後のコピー紙先端が排紙ローラ対８Ａ、
８Ｂに挟持され、コピー紙かコロ９八を押上げてアクチ
ュエータ９Ｂがフォトインタラフ゛り９Ｃを遮断したと
き、ソレノイド６Ａを動作させて分離爪６を定着ローラ
１から離間させる。その後コピー紙後端か排紙ローラ対
８Ａ、８Ｂを通過するとコロ９八は自重で降下し、フォ
トインタラプタ９Ｃの遮断が解除され、その信号でソレ
ノイド６ＡはＯＦＦとなり、分離爪６は定着ローラに８
接する。

上記条件のもとに定着ローラ対や分離爪等を一切清掃す
ることなしに３０万枚通紙したが、問題の発生は無・く
、良好な結果か得られた。

３０万枚通紙後の定着ローラ表面の摩耗は少なく更に通
紙可能な状態であった。また、定着部でのジャム率は０
　、００２％と少なく良好な結果が得られた。また、本
実施例ではソレノイド６Ａの動作信号を排紙部のジャム
検知部材からとったが、これに限らず、例えば、マイコ
ン制御でコピー信号から所定クロック数計測後にソレノ
イドの動作を行なわせてもよい。

次に、」〕記木本実施の具体例と比較した従来の方法に
よるものを比較例として示す。

く比較例１〉 分離爪６を常時定着ローラｌに当接せしめたという点以
外は本実施例の具体例の場合と同様な条件で通紙を行な
った。その場合、約１５万枚通紙したところで、ジャム
か頻発したため実験を打ち切った。

定着ローラｌ及び分離爪６はかなりの摩耗が見られ、か
つ分離爪へのトナー融着が顕著であり、使用限界に達し
ていた。また、ジャムか頻発する前のジャム率か０．０
３％と１本実施例の場合に比し１５倍であった。

く比較例２〉 分離爪の接離を以下の条件て行なったという点以外は本
実施例の具体例の場合と同様な条件で通紙を行なった。

分離爪の接離条件：コピー紙定着し該コピー紙の先端か
分離爪を通過後、分離爪を離間させた。

約十万枚通紙後に巻き込みジャムが発生し、定着ローラ
が損傷したため、実験を打ち切った。

それまでのジャム率は０．０５％と高く、コピー紙の中
途から定着ローラへ巻きこまれるジャムが多かった。

次に本発明の第二実施例について説明する。

第３図はこの第二実施例を示す定着装置の正面図、第４
図は該装置の斜視図である。

なお、図中前実施例装置と共通部分には同一符号を付し
て説明を省略する。

図において、ｌは内部に加熱手段を有する回転自在な、
前実施例と同様な定着ローラて、該定着ローラｌには下
方から加圧ローラ２が圧接して従動回転を受けるように
なっている。

、上記定着ローラｌの表面には、定着ローラｌの軸と平
行に延びる軸１１を中心に回動自在に取付けられた、巻
付病ｔｈ部材としての分離爪１２の先端部１２Ａか弾圧
接触している。また上記弾圧接触は、ねじりコイルばね
１３により与えられるトルクによりなされている。なお
、上記分離爪１２は定着ローラｌの表面に傷をつけずに
滑動しやすくかつ強度を確保するために、例えばｐｐｓ
　、ポリアミドイミド、ポリイミド等の耐熱材料または
比較的軟らかい金属又はそれらの表面にＰＴＦＥ等の離
型性樹脂を被覆したものでできており、その先端は鋭利
な断面形状をなし、後端部に向って広かる三角形断面を
なしている。上記分離爪１２及びその回転中心軸１１は
爪支持部材１４に保持されている。爪支持部材１４は爪
支持部材固定板１５に固定されており、爪支持部材固定
板ｔ５にはアームｌ［ｉが取り付けられ、側板１７．１
８に回動自在に保持された回動軸１９を中心に矢印２０
方向に回動可能であり、軸方向は両端をスラスト止め部
材２１により回動軸１９に固定されかつ、圧縮コイルば
ね２２により常に矢印２３方向に付勢されている。

アーム１６はリンク２４を介して他のアーム２５に接続
されており、アーム２５は中心軸２ＳＡを中心に回動可
能で他端がソレノイド２６に連結されている。

以上の構成で、爪支持部材１４は引張りばね２７より矢
印２８方向に付勢され、位置決め部１４Ａが定着器等の
位置決め部２９に突き当り固定されこの状態で爪先端１
２Ａは定着ローラｌの表面に当接している。

また、上記回動軸１９の一端１９Ａは半球状をなしてお
り、上述のばね２２の力によりカム３０の創面３０Ａに
当接しており、カムにはばね３１に付勢されたフレーキ
部材３２か押しつけられている。

前記カムに固定された回転軸３３は側板３４　、１７に
回動自在に保持されカムと一緒に回転する。この回転軸
３３には一方向クラッチを含むレバー３５か嵌着されて
おり、このレバー３５の先端３５ＡかＦ２爪支持部材固
定板１５に設けられた開口１５Ａと結合している。

以下丘述した構成の本実施例装置の動作につい゛Ｃ説明
する。

前述したように通常、分離爪１２は第３図及び第４図に
示すようにバネ２７の力により爪支持部材１４の位置決
め部１４Ａか定着器等の位置決め部２９に当接位置決め
保持され、この状態でローラに爪先端１２Ａが当接して
いる。

次にある条件で制御手段３６から分離爪の離間信号がは
いるとソレノイド２６はＯＮ状態となりアームＺ５は矢
印３７方向に引かれアーム２５は２５Ａを中心に回転す
る。それに伴ないリンク２４、アーム１６を介して爪支
持部材固定板１５び爪支持部材１４が回動軸１９を中心
に矢印３８方向に回転し、爪支持部材１４に係合した爪
１２が移動するため、爪先端１２Ａは１２八“の位置ま
で動きローラ表面から離間する。

また同時に次の動作も行なわれる。

爪支持部材固定板１５の矢印３７の方向の動きに伴ない
レバー３５の先端部３５Ａと開口部１５Ａの結合により
上記レバー３５が回動軸３３を中心に矢印３８方向に回
転する。前述したようにレバー３５は一方向クラッチと
一体となっているため前述の動きにより矢印３８方向が
ロックとなっているため回動軸３３は矢印３８方向に回
転し、軸と一体となっているカム３０も同方向に回転す
る。

この動きによりカム面にガイドされて回動軸１９は矢印
３９方向に移動する。

以上の動きにより爪先端部１２Ａのローラ表面からの離
間と軸方向への移動を同時に行なう。

次に制御手段３６より爪先端のローラへの８接信号かは
いると、ソレノイド２６はＯＦＦ状態となり、前述のロ
ーラへの出接状態となる。すると前述のレバー３５は今
度は逆方向に回転する。

前述したようにレバー３５には一方向クラッチが具備さ
れており、矢印４０方向は空転方向であり、回動軸３３
と一体のカム３０がブレーキ３２で押えられているため
に、軸３３は回転しない。すなわちこの動作では爪の軸
方向移動は行なわず、ローラへの当接動作のみ行なわれ
たことになる。

以上説明したような本実施例によれば、簡単な構成て爪
の接離及び軸方向の移動を可能にすることがてきる。

また、本構成は通常分離爪１２の先端１２Ａは定着ロー
ラ表面に接しており、ソレノイドかＯＮの時のみ爪がロ
ーラから離間する構成であるのでジャム時等の、電源か
ＯＦＦされた場合においても分離爪１２の先端１２Ａは
ローラ表面に当接しているためジャム処理がじやすい。

また、上記カムのつれまわり防止にブレーキ３２を用い
たが、方向規制用に作用するラチェット機構による方法
やもう一つの一方向クラッチを設ける方法を用いても可
能である。

本実施例においても前実施例の場合と同様試験を行った
ので、その結果を具体的な数値をもってここに示すこと
とする。

Ｌ記分離装置を用いて定着ローラ対、コピースピード等
は前出の第一実施例の場合と同様な条件て通紙を行なっ
た。

また、分離爪の接離及び軸方向への移動は以下の通りに
した。

第一実施例の場合と同様にコピー紙Ｐが排紙ローラ対に
挟持されてからコピー紙後端が完全に定着ローラ対を通
過するまでの間はソレノイド２６を動作させて分離爪１
２を定着ローラから離間させた。

コピー紙通過直後にソレノイド２６をＯＦＦにすると分
離爪１２は軸方向に０．１　ｍｍずれて定着ローラに当
接するようにカム３０の形状を設定した。

また、分離爪の軸方向への移動幅は分離爪幅の３倍とな
るように設定した。

その結果、定着ローラ対や分離爪等を一切清掃すること
なしに１００万枚通紙したが問題の発生は無く良好な結
果か得られた。１００万枚通紙後の定着ローラ表面には
摩耗は見られたか更に通紙回部な状態であった。また、
定着部でのジャム率は０．００２２％と、第一実施例の
場合とほぼ同等な値が得られた。

次に本発明の第三実施例について具体例を示しつつ説明
する。

なお、本実施例では、分離爪の接離タイミングを変えた
こと以外は第二実施例と同様な定着部を及び定着条件で
通紙を行なった。

その場合、分離爪の接離動作は、シングルコピーの場合
に、第二実施例と同様な接離を行ない、連続コピーの場
合には、５０枚通紙毎に１回、第５図に示すようにコピ
ー紙の後端部が未だ定着ローラ対のニップ部に存在する
うちにソレノイド２６を動作させて分離爪な定着ローラ
から離間させ次のコピー紙の先端かニップ部に到達する
直前に分離爪を定着ローラに当接させることとした。こ
れは、上記動作の信号がでてから機構の動作が完了する
まてに時間を要するために、高速機、又は、プリンタに
おいて紙間文が小さいものにおいて、特に有効である。

以Ｅの動作タイミングで１００万枚通紙を行なったか第
二実施例の場合とほぼ同様に良好な結果か得られた。

これは、分離爪による定着ローラの摩耗が、ローラ回転
の起動時（及び停止時）の、静止摩擦から動摩擦への移
行時の加速度が加わる過渡状態て主に生じるため、連続
コピー時は間欠コピー時よりも摩耗量が少ないことに起
因する。

また、定着装置か電源投入後ウェイト完了するまでの間
に所定時間回転するようなものについては、その間は分
離爪を離間させる方が更に好ましい。

また、コピー信号と同時にコピー紙か定着部へ到達する
時間よりも短い時間から選定された所定時間、ソレノイ
ドを動作させて分離爪を定着ローラから離間させると更
に安定して良好な結果が得られる。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明ではシート状部材か一対の定着
用のローラ間に存在しかつシート状記録材の少なくとも
先端部が、上記ローラより下流側に位置する別の回転体
たる一対の搬送ローラに到達後に分離部材を上記定着用
のローラから離間させることとしたので、以下のごとく
の効果か得られた。

中音着用のローラの寿命を大幅に延ばすことが可能とな
る。

（２）分離部材の寿命を大幅に延ばすことか可能となる
。

■分離部材の汚れ（トナー融着）を低減でき記録材のジ
ャム率を大幅に減らすことができ高信頼性の装置を提供
てきる。

［相］）保守のインターバルを大幅に延ばすことができ
装置のサービスのためコストを低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第一実施例装置の概要構成の一部断
面正面図て非通紙時の状態を示し、第２図は第１図装置
の通紙時を示す図、第３図は第二実施例装置の正面図、
第４図は第３図装置で定着ローラ及び加圧ローラを省略
した斜視図、第５図は第三実施個装この概要構成を示す
正面図で通紙時を示す図である。 １．２・・・・・・定着用ローラ対

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録材の面上に未定着トナー像を有する該記録材
   を、加熱された定着用のローラ対間に挟圧搬送すること
   により上記トナー像を記録材上に定着させ、少くとも上
   記ローラ対の一方のローラの周面に当接した分離部材を
   有する定着装置において、 記録材が上記定着用のローラ対間に存在し、かつ該記録
   材の少くとも先端部が、該記録材の搬送方向で該ローラ
   対より下流側に位置する搬送ローラ対に到達後に、上記
   分離部材を上記ローラから離間させる離間手段を有する
   、 ことを特徴とする定着装置。
2. （２）離間手段は、離間後に分離部材を定着用のローラ
   に再度接触させる際には、離間前に接触していた位置と
   は異なる位置に接触せしめるように設定されていること
   とする請求項（１）に記載のの定着装置。