JPS597107B2 - シ−ト分離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は複写機等の定着装置に於ける画像シートの分離
装置に関する、特に電子写真、静電印刷、磁気印刷等に
よつて形成されたトナー像、或いは必要によつては、転
写されたトナー像を支持体上に定着するローラータイプ
の定着装置に於けるトナー画像シートの分離装置に関す
るものである。

従来、種々の画像形成法によりトナー像が形成され、必
要に応じて転写され最終画像支持体上に定着する方法が
知られている。ここで用いられるトナーは一般に熱可塑
性樹脂に着色剤が混合された０．１〜５０μ程度の微細
粒子であり、このトナーを用い種々の乾式又は湿式現像
法によりトナー画像が形成される。更にこのトナー像は
熱、圧力又は溶剤蒸気等により溶融或いは溶解され支持
体上に永久定着される。上記の溶剤蒸気による定着は、
熱定着に比べ効率的ではあるが、溶剤蒸気が飛散し臭気
や衛生上問題が多い。

又圧力定着と呼ばれる圧力による定着は少ないエネルギ
ーによつて定着でき、しかもインスタント高速化が可能
となるが、圧力感応性トナーの製造は複雑であり高価な
ものとなる欠点を有しており、広く実用化されていない
のが実情である。従つてトナー像の定着は、熱定着が一
般に広く行なわれている。更に熱定着のうちでも高速化
には、伝熱効率のよい熱ローラー定着法が広く行なわれ
ている。熱ローラー定着法は、基本的には１対の圧着さ
れた熱ローラー間を未定着トナー像支持体を通過させ、
この間に伝熱された熱によつてトナーを溶融軟化させ、
支持体に圧着される事によつて定着が完了するものであ
る。

熱ローラー定着は、ヒートチャンバー定着や輻射熱線定
着に比べて高熱効率であると言われている。又、本出願
人は先に、特願昭５０−１４８９７１及び特願昭５０−
１４８９２に、新規な輻射加熱定着方法及びその装置を
明示した。

この方法は、トナー画像シートを輻射線加熱するに先立
ち或は同時にトナー層を圧着し、且つ輻射加熱時にトナ
ー画像シートを輻射線源を内蔵した透明シリンダーから
の伝熱によつて加温する事を併用する方法（輻射加熱圧
着定着方式と呼ぶ）であり、輻射加熱と熱ローラーの考
え方を複合化した高効率の定着方法である。熱ローラ定
着及び輻射加熱圧着定着は、共にトナー画像を加熱ロー
ラー上に圧着し、前者は伝熱で後者は伝熱と輻射加熱で
トナーを熔融軟化させ、支持体上へ固着させるものであ
る。従つて、トナー画像と接触するローラー表面は、離
型性のよい事が要求され、一般的にはシリコンゴムロ：
ラーやテフロンコートのローラーが広く用いられている
。更にはシリコンオイル等の離型性液体をローラー表面
に塗布する事も広く行なわれている。一方トナー分野に
於いては、軟化時の粒子凝集力を高めた樹脂材料を用い
る事によつてトナーオフセツトを防ぐ事も行なわれてき
た。しかしながら、多量のシリコンオイルを用いた時ト
ナー画像紙の汚れやぺン書き不能の欠点をもたらし、微
量の離型性液体の塗布は、均一性や信頼性が低いものと
なり、しばしばトナーオフセツ卜現象をもたらし、つい
にはトナー画像紙のローラーへの巻きつき現象をも起す
。本発明の目的は、上記の如き熱ローラータイプの定着
装置の欠点を解決したトナー画像シート分離方法とその
装置を提供する事にある。

本出願人は、加熱された定着ローラーからのトナー画像
シートの分離を、除々に画像シートの先端の一方側もし
くは両端側から行う事により極めて容易に行い得る事を
見いだした。

この理由は、まず排紙トナー画像シートを側端のトナー
のない部分が始め弱い力で容易に加熱ローラーから引き
離され、その際除々に内側に向つて分離を進行させた時
、シート裏面からのトナー画像の冷却が始まり、゛トナ
ー層の凝集力が次第に増大する点を利用する点にある。

一方トナーと加熱ローラー界面の接着力は、トナー画像
紙の冷却に供つて減少してくる傾向にある。

従つて、画像シート側端部から除々に加熱ローラー上の
周後方で分離する事で良好に分離が行なわれる。上記の
説明から予想される様に、この加熱ローラー上の周後方
へのずれの程度は、トナーの種類、加熱ローラーの離型
性、及びトナーの軟化程度、圧力、スピード等によつて
変えられるべきものであつた。

あまりに左右で後方へずれすぎた位置の場合、画像シー
トのカールや排紙部でのジャムを誘発する。トナーの種
類つまり軟化時の凝集力の大きい樹脂材料を用いた場合
や加熱定着ローラーの離型性の良好な場合、加熱定着ロ
ーラ上のトナー画像シートの一方又は両方の端だけを加
熱ローラーから多少持ち上げるだけで十分であり、かな
りの信頼性を保持させる事ができる。これに対して、ト
ナー、加熱定着ローラーに離型性に対して良い条件を導
入出来ない場合や、特に高速定着の場合には、上述の画
像シートの冷却時間が極めて短い場合、左右の一端を引
き上げた後、除々に加熱ローラーの後方で分離する必要
がある。

更に高速定着の場合、上述の画像シート裏面からの冷却
を補助する手段を導入する事が効果的であつた。つまり
、画像シートが排出される点で弱い風を画像シート裏面
に吹きつける方法が有効であつた。これに対して、加熱
定着ローラーよりかなり低いローラーを排出後に裏面か
ら押しつける方法は、画像シートの加熱ローラーへの圧
着効果と相殺される為、良い効果を生じさせない。以下
に、本発明を更に詳細に説明する為の図面に従つて説明
する。第１図は、通常の熱ローラー定着器の一構成例で
ある。

内部加熱ヒータ−８を内蔵した加熱定着ローラ１は、ア
ルミニウムや銅等の熱伝導率の良い中空ローラ９から成
り、表面は、離型性を向上させる為にテフロンコートや
シリコン系材料、クロロ系材料でコートされている。更
にこの表面に離型性液体を塗布されても良い。このロー
ラ−１に圧着された圧着ローラ−２は、内部加熱源１０
を有したアルミニウムや銅の中空ローラ−１１か或いは
中空でない金属心金ローラーのいずれかである。圧着ロ
ーラーは、外部に比較的厚い（５〜５０ｍｍ）弾性に富
んだ耐熱性材料である。シリコンゴムの如き層を有して
おり、ローラ−１と２は５〜１００ｋｇ程度（２０闘巾
）の全圧で圧着され、圧着部（ニツプ）を形成している
。未定着トナー画像シート３は矢印の方向からニツプ部
へ導入され、定着画像シート７を排紙側に排出する。

画像シート７の側端部は、耐熱性無端ベルト４上に乗る
様に、テンシヨンローラ−１３と加熱定着ローラ−１と
の間でかけ渡されている。ベルト４は、テフロン或いは
ガラスウールクロス、ガラスクロスにテフロンを含浸さ
せたもの等、フレキシブルで耐熱性に優れた材料で作ら
れる。このベルトの中は、２ｍｍ以上が好ましく、通常
、画像シートの搬送用に画像の形成されないシート側端
をカバーし且つ、強度的に満足される程度の巾を持たせ
る必要がある。更に本図には、分離爪群５が示されてい
る。分離爪は、テフロン等の耐熱性であり、摩擦抵抗が
小さく、摩もう度の小さい材料が用いられ、加熱定着ロ
ーラ−１に接触する先端は、軽く接触する様にバネで調
整される。分離爪１３，１４，１５の位置は、分離ベル
ト１２と加熱定着ローラ−９の分離点１６より周の方向
で後方に位置し、各分離爪の分離作用点として働く接点
１７，１８，１９は、１６→１７→１８→１９の順で加
熱定着ローラー周方向で回転後方に配置される。そして
加熱ローラ−１の長手方向に対しても、１６→１Ｔ→１
８，１９と本図手前から向う側へ向つて（画像シートの
側端部から他の側端部へ向つて）配置される。本図には
更に排紙画像シート裏面を冷却する送風装置６が図示さ
れている。

金属或いは樹脂材料で作られたチユーブの側面に多数の
小孔（１〜５ｍｍ）の設けられたものを図示したが、こ
の他に多くの送風装置が考えられるだろう。送風位置は
、ニツプ部直後が効果的であり、後方は、画像紙の先端
を持ち上げたり、加熱ローラーへの紙の押しつけを起す
為良好なものとはならない。送風量は、トナー種、定着
スピード等の多くの条件によつて最適値を持つが、多す
ぎる場合、加熱ローラーの温度低下をもたらし好ましく
ない。従つて装置全体として総合的に決定される性格を
持つている。本図構成の分離装置を用いる事によつて全
く問題を生じない分離を達成する事ができた。第２図は
、輻射加熱圧着方式の定着装置の１例である。

トナー画像シートは矢印の方向で耐熱ベルト２１と透明
ガラスシリンダ−２２の圧接部を通過する。トナー画像
シートが圧接部を通過する際ガラスシリンダ−２２内の
反射鏡２３を持つた輻射線源２２によつてトナー画像シ
ートが輻射線照射される。本装置に於いても、分離ベル
ト２４、〈分離爪２５が同様に効果的であつた。

これらの位置関係は第１図の場合と同様の傾向にあつた
。第３図は、熱ローラー定着器を正面から見た図であり
、加熱定着ローラ−３１と圧着ローラー３２が示されて
いる。分離ベルト３３は、排出画像シート３４の側端部
をニツブ内で重なる位置にあり、図には示されていない
が、排紙側のテンシヨンローラーとの間にかけられロー
ラ−３１とは手前側で離れている。本図に、画像シート
が分離される様子を示しているが、分離ベルト３３側か
ら除々に横方向に分離の進行していくのが示されている
。第４図は、第３図と同様の定着器であり、分離爪のみ
の構成を示している。分離爪４１は主に画像シート上に
トナー画像のない側部を持ち上げる作用をする爪であり
、本図では最も右側に位置し、最もニツプ部に接近した
位置にある。分離爪４２，４３，４４はこの順で次第に
左方に且つ次第に周方向で後方に位置する様に配置され
る。この場合も第３図の如く右から左に向つて次第に良
好な分離が行なわれる。尚、爪の間隔や周方向のずれの
大きさは、定着スピード・トナー等多くの条件によつて
変化させられる必要があつた。第５図は第３図と同様の
定着器であり、分離ベルト５１と分離爪５２，５３，５
４，５５を備えた分離装置である。分離ベルト５１は、
第３図と同様のものであり、同一場所に設けられた。分
離爪５２は、分離ベルト５６の加熱定着ローラーからの
分離点５６より後方に分離作用点として働く接触点５７
がある位置に設けられ、且つ分離ベルトより画像シート
中央部に寄つた位置にある。以下、各分離爪の接触点５
８，５９，６０は、５７→５８→５９→６０の順で左後
方に位置する様に配置され、分離の信頼性は第３図、第
４図より更に向上するのが認められた。第６図は、両側
に分離ベルト６１，６２が配置され、その内側に分離爪
６３，６４，６５，６７，６８が配置された更に信頼性
の高められた構成とした装置を示す。

この場合分離爪は、中央部へ向うにつれて後方位置とな
る６３→６４→６５←６６←６７ｏ第７図は、第５図構
成の多数分離爪を１枚の分離ガィド板６８にした構成で
ある。

７０は分離ベルトである。

分離ベルトと併用すると分離効果が高い。第８図は第６
図の構成の多数の分離爪を１枚の分離ガイド板６９にし
た構成である。

７１は第７図と同様の分離ベルトである。

第７図、第８図の分離ガイド板６８，６９の接触端面の
曲線の精度の点で製作の難かしいものではあるが、信頼
性の点で更に向上させられたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明定着器の複写材分離方法及びその装置を
示した断面図、第２図は別の定着器に適用した複写材分
離方法及びその装置を示した断面図、第３図は定着器に
複写材分離装置を具備した第１の実施例を示した正面図
、第４図、第５図、第６図、第７図、第８図はそれぞれ
第２、第３、第４、第５、第６の複写材分離装置の実施
例を示した正面図である。 ５，１３〜１５，２５，４１〜４４，５２〜５５，６３
〜６７は分離爪、１２，２４，３３，５１，６１，６２
，７０，７１は分離ベルト、６８，６９は分離ガイド板
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 転写されたトナー像をシート上に定着するローラタ
   イプの加熱定着装置におけるシート分離装置において、
   ローラ周面からシートを分離するため、ローラ長手方向
   における分離作用点が、シート搬送経路の一端部から他
   端部に向けて、あるいはシート搬送経路の両端部から中
   央部に向けてローラ回転方向後方にずれて設けられた分
   離ガイド板を有することを特徴とするシート分離装置。 ２ 転写されたトナー像をシート上に定着するローラタ
   イプの加熱定着装置におけるシート分離装置において、
   ローラ周面からシートを分離するため、シート搬送経路
   の端部側にローラ周面に接触して設けられた分離爪と、
   該分離爪に対して、シート搬送経路の内側でローラの回
   転方向後方にずれてローラの周面に接触して設けられた
   分離爪とを有することを特徴とするシート分離装置。