JPS60104985A - 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〕 本発明は、電子写真複写機、同ファクシミリ、同プリン
ター等電子写真プロセスを利用した機器（＝使用する定
着装置（二関するものである。

〔従来技術〕

従来、電子写真プロセスを利用した複写機等（二おいて
は、コピー用紙上（−形成された未定着トナー像を定着
して永久画像にする必要があり、その定着法として溶剤
定着法、圧力定着法、及び加熱定着法等が知られている
。

しかし上記溶剤定着法は、溶剤蒸気が飛散し、臭気や衛
生上の問題が多い欠点を有しており、又圧力定着法も他
の定着法と較べ定着性が悪く、かつ圧力感応性トナーが
高価である欠点を有しており、共（＝広く実用化されて
いないのが実状である。

従って未定着トナー像の定着（＝は、一般に加熱（＝よ
ってトナーを溶融させ、コピー用紙上Ｃ二付看させる加
熱定着法が広く採用されている。

この加熱定着法としては、少なくとも一方を加熱した一
対のロール（定着ロール及び加圧ロール）間に一定圧力
を加え、未定石トナー像を有するコピー用紙を挿通させ
て定着を行うヒートロール方式が従来より知られており
、これは他の加熱定着装置と較べ低電力、かつ定着部で
の紙づまり（−よる火災の危険性の少ないこと等の利点
があることから最も広く利用されている。

そして加熱定着ロールとしては、円筒状芯金の表面にポ
リテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の耐熱性樹脂
を被覆したものや、ＨＴＶシリコーンゴム（Ｈｉｇｈ　
Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｖｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎ
　５ｉｌｉｃｏｎｅＲｕｂｂｅｒ　）、ＲＴＶシリコー
ンゴム（Ｒｏｏｍ　ＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＶｕｌｃａ
ｎｉｚａｔｉｏｎ　５ｉｌｉｃｏｎｅ　Ｒｕｂｂｅｒ　
）等の耐熱弾性体を被覆したものが使われ、一方の加圧
ロールとしては、上記加熱定着ロールと加圧接触した場
合、ある接触幅を持たせるために円筒状芯金の表面（二
ＨＴＶシリコーンゴム、ＬＴＶシリコーンゴム（Ｌｏｗ
Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ　Ｖｕｌｃａｎｉｚａｔｉｏｎ
　５ｉｌｉｃｏｎｅ　Ｒｕｂｂｅｒ　）＋ＲＴＶシリコ
ーンゴム、フロロシリコーンゴム、フッ素ゴム、ＥＰＩ
）’￥Ｔ’　Ｅｔｈｙｌｅｎｅ　Ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ　
ＤｉｅｎｅＡｃｒｙｌ　Ｒｕｂｂｅｒ　）等の耐熱弾性
体を被覆したものが使用されている。

しかしこのヒートロール方式（二おいてはコピー用紙の
トナー面が直接加熱定着ロール表面と接触するため、軟
化したトナーの粘着性（二より加熱定着ロール表面（−
コピー用紙が巻きついてしまう弊害があった。

そこで第１図（二示すように、定着装置のコピー用紙排
出側（−１鋭利な先端部を有し、金属又は耐熱性プラス
チック等より成る剥離爪（１）を、その先端部が加熱定
着ロール（２）表面（二当接するように配設し、この剥
離爪（１）の先端部（二より上記加熱定着ロール（２）
表面（二巻きついて搬送されてくるコピー用紙（３）の
先端部を浮き上がらせて上記加熱定着ロール（２）から
剥離させ、上記弊害を防止している。

しかし上記剥離爪（１）の先端部は非常に鋭利（二形成
されており、かつ剥離爪（１）は、加熱定着ロール（２
）の回転（−よる振動やコピー用紙（３）の先端部が突
き当っても上記剥離爪（１）の先端部が加熱定着ロール
（２）表面より浮き上がることのないよう、数ｇ〜数十
ｇの荷重でもって上記加熱定着ロール（２）表面（−圧
接するよう構成されているため、長期間の使用（二より
上記加熱定着ロール（２）の被覆層や剥離爪（１）の先
端部が摩耗してしまう欠点があった。特にシリコーンゴ
ム等の耐熱弾性体を被覆した加熱定着ロール（２）を使
用する定着装置（二おいては、上記傾向が著しく、短期
間の使用でもって耐熱弾性体層が摩耗してしまい、新し
い定着ロールに交換しなければならなかった。

また更（−コピー用紙先端に、トナー量の多い未定着ト
ナー像が形成されたコピー用紙（３）を定着するような
場合、コピー用紙（３）の重み（二より上記剥離爪（１
１＋二人きな力がかかるため、剥離爪（１）が加熱定着
ロール（２）の被覆層（＝突きささってしまうことがあ
った。このような事態に至っては加熱定着ロール（２）
の被覆層は完全（−剥離してしまい、かつ剥離爪（１）
の先端も変形してしまう為その両方を交換しなければな
らない欠点を有していた。

〔発明の目的〕

本発明は上記した従来技術の欠点を除去、改良したもの
で、加熱定着ロールと加圧ロールとから成る定着装置（
二おいて、コピー用紙の排出側に上記ロールと非接触に
分離爪を配設すること（二より、上記ロールと分離爪の
摩耗を防止し、それ（二よってロール交換寿命の著しく
長い定着装置を提供することを目的とするものである。

〔発明の構成〕

すなわち本発明は、加熱定着ロールと加圧ロールとの間
（＝未定着トナー像の形成されたコピー用紙を挿通させ
てトナ一定着を行う定着装置（二おいて、少なくとも上
記加熱定着ロールの円筒状芯金の表面（二耐熱弾性体層
を設け、その円周上（二沿って１つ以上の四部を形成す
ると共に、上記コピー用紙の排出側（１家分離爪を配設
し、かっこの分離爪の先端部を上記凹部内に、その内面
（＝接触させることなく嵌入させることにより、上記耐
熱弾性体層と分離爪先端部の摩耗を防止し、それによっ
て上記ロールの交換寿命を延ばして定着装置の操作安定
性を著しく向上させたものである。

〔実施例〕

以下本発明の実施例について図面を参照して説明する。

尚第２図は本発明の定着装置の斜視図を、第８図は第２
図のト１断面図を、又第４図はこの定着装置の加熱定着
ロールの正面図を示している。

すなわち本発明の定着装置は、第２図、第８図に示すよ
うＣ二加熱定看ロー、ル（４）と加圧ロール（５）とか
ら構成されるものである。

まず上記加熱定着ロール（４）は、矢印Ａ方向（１回動
可能に軸受された円筒状芯金（６）と、この芯金（６）
表面（二５００μｍの肉厚で被覆された硬度３０Ｈｓの
シリコーンゴムより形成され、かつその略中央部には円
周上（二沿って高さ２００μｍの２本の凸条（７）を有
する耐熱弾性体層（８）とから成り、上記芯金（６）内
には、定着ロールを加熱するためのヒーター（９）が配
設されている。

一方加圧ロール（５）は上記加熱定着ロール（４）の下
方位置に設けられ、定着ロール同様円筒状の芯金（１０
）と、この芯金（１０）表面を被覆するシリコーンゴム
の耐熱弾性体層（１１）とから成り、上記芯金（１０）
は上記加熱定着ロール（４）の回転（二伴って矢印Ｂ方
向に回動可能（＝軸受されており、かつ上記加熱定着ロ
ール（４）と加圧ロール（５）間（叫ま図示されていな
い機構（二よって適当な圧力が印加されている。

また、コピー用紙の排出側（−は、耐熱性プラスチック
にて形成され、その表面をＰＴＦＥ　ｉ二てコートされ
た分離爪（１２）が配設されており、かつこの分離爪（
１２１の先端部が、加熱定着ロール（４）の上記２本の
凸条（７）から形成された凹部（１３１（第４図参照）
内（ミその内面から１００μｍ離して垂直（二嵌入され
る構造となっている。

そして本発明の定着装置を使用してトナ一定着を行うに
は、第８図（二示すように未定着トナー像を有するコピ
ー用紙（１４）を搬送して加熱定着ロール（４）及び加
圧ロール（５）間（＝挿通させ、加熱定着ロール（４）
からの伝熱でトナーを溶融させてコピー用紙（１４）の
繊維内Ｃ１流し込み、冷却させて定着させるものである
。

このとき上記加熱定石ロール（４）は、略中央部に２本
の凸条（７）を有しているが、第２図、第８図（二示す
ように、加熱定着ロール（４）が加圧ロール（５）表面
（二接触する（−従い、そのニップ圧（二より上記凸条
（７）の山部が押しつぶされてこの凸条（７）（二で形
成される凹部（１３）が埋まるため、加熱定着ロール（
４）と加圧ロール（５）とは均一（＝接触し、コピー用
紙（１４１の定着（二は何ら支障を生じない。

またコピー用紙排出側（＝おいて、上記各ロール（４１
（５１の接触が解かれる（二従い、上記凸条（７）の山
部は耐熱弾性体の復元力により除々に突出して元の形状
（１戻るため、加熱定着ロール（４）表面に再び凹部０
３）が形成されてコピー用紙（１４）との間（二間隙が
でき、上記分離爪（１２＋’″−よりこのコピー用紙（
１４）を剥離させることができる。

そしてこの定着装置を使用し、加熱定着ロールの設定温
度を１８０°Ｃとし、毎分１２枚のコピー速度（二てラ
ンニングテストを行ったところ、定着時（二コピー用紙
じしわが発生したり、未定着部分が残ったりすることも
無く、定着性において全く問題は無く、かつ黒ベタコピ
ーにおいても同様であった。また連続して８万枚のコピ
ーをとっても分離爪と加熱定着ロールは非接触のため共
に摩耗することが無く、定着性及びコピー用紙の剥離性
共良好であった。

ここで本発明において使用できる加熱定着ロール用の耐
熱弾性体としては、硬度２０Ｈｓ〜７０Ｈｓの復元力に
優れたものが好ましく、またその肉厚も弾性体の熱伝導
率を考慮して３００ｐｍ〜５　ｍｍ程度が好ましい。

また上記加熱定着ロールに形成される四部の深さ及び凹
部幅は、弾性体の肉厚、硬度、加熱定着ロール用芯金の
外径、及び定着性等を考慮して適宜設定されるが、深さ
（１関しては１５０μｍ　＝　１　ｍｍ、四部幅に関し
てはＱ、５ｍｍ〜１０ｍｍ程度が好ましい。

また上記凹部内に嵌入させる分離爪先端部の形状は、こ
の凹部幅に応じて適宜設定されるが、従来のように必ず
しも鋭利な形状（ニする必要はなく、かつ凹部内面と分
離爪先端部までは作動中の接触を防ぐため少なくとも１
００７１ｍ程度離すと良い。

尚上記実施例においては、加熱定着ロールの円周上に沿
って設けた２本の凸条により１つの凹部を形成している
が、凸条の数を更Ｃ二増やして複数の凹部な形成する構
成（ニしても良く、父上記凸条な連続させずに円周上（
二沿って断続的（−設ける構成にしても良い。

また上記実施例においては、２本の凸条にて凹部を形成
しているが、第５図、第６図に示すように、加熱定着ロ
ール（４）表面（−直接凹溝（１９を形成する構成にし
ても良く、また場合によっては加熱定着ロールと共に、
加圧ロール側Ｃ二も分離爪を設ける構成（−シても良い
。

〔発明の効果〕

本発明は以上のように、加熱定石ロール等の耐熱弾性層
表面に凹部を形成し、この凹部内（１分離爪の先端を接
触させることなく嵌入させる構成になっているため、長
期間の使用によっても上記耐熱弾性体層及び分離爪の先
端部が摩耗することがない。

従って上記ロールの交換寿命を著しく延ばすことができ
、定着装置の操作安定性を向上させることができる。

しかも上記四部は定着時（二その弾性により押しつぶさ
れて埋まるため、定石時（：加熱定石ロールと加圧ロー
ルとは均一≦二接触し、コピー用紙の定着（：は何ら支
障が無く、また定着後、コピー用紙の排出側において上
記各ロールの接触が解かれるに従い、その復元力により
上記ロール表面には再び凹部が形成されるため、ロール
とコピー用紙との間には間隙が生じ、コピー用紙の剥離
操作をスムーズに行うことができる等、本発明の実用上
の効果は多大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の定着装置の側面断面図、第２図〜第４図
は本発明の実施例を示し、第２図は本発明の定着装置の
斜視図、第３図は第２図のト」断面図、第４図はこの定
着装置の加熱定着ロールの正面図を示し、又第５図〜第
６図は他の実施例を示し、第５図はその定着装置の斜視
図、第６図はその加熱定着ロールの正面図をそれぞれ示
す。 符号説明 （４）・・・・・・加熱定石ロール　（５）・・・・・
・加圧ロール＋６）（１０）・・・・・・芯金　（７）
・・印・凸条（８）（１１）・・・・・・耐熱弾性体層
　（９）・川・・ヒーター（１２１・・・・・・分離爪
　（１３）・川・・凹部＋１４）・・・・・・コピー用
紙　（１５）・・・・・・凹溝第１図 第４図 第６図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 互い（二圧接しながら回転する加熱定着ロールと加圧ロ
   ールとを備え、未定着トナー像の形成されたコピー用紙
   をこれらロール間に挿通させて未定着トナー像の定着を
   行う定着装置において、少なくとも上記加熱定着ロール
   の円筒状芯金の表面に耐熱弾性体層を設け、かつその円
   周上に沿って１つ以上の凹部な形成すると共に、上記コ
   ピー用紙の排出側（−は分離爪を配設し、かつこの分離
   爪の先端部を上記凹部内にその内面に接触させることな
   く嵌入させたことを特徴とする定着装置。