JP2002123120A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 弾性体と定着ローラとが直接圧接するのを防
止できる定着装置を提供する。 【解決手段】 定着ローラ２１と、この定着ローラ２１
に圧接される加圧部材２３とを備え、定着ローラ２１と
加圧部材２３とのニップ部Ｎを通過する用紙Ｐの未定着
画像を定着する定着装置１５において、加圧部材２３
は、定着ローラ２１に対向して配置された支持体２７
と、支持体２７に取り付けられた弾性体２９と、支持体
２７及び弾性体２９とを被覆するフッ素系樹脂チューブ
３１とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置に用いられる定着装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画
像形成装置の定着装置においては、定着ローラに加圧ロ
ーラを押し当てることによりニップ部を形成し、このニ
ップ部に転写紙を通過させる際に熱と圧力により、転写
紙の未定着画像を定着している。

【０００３】定着装置に用いられる加圧ローラにおいて
は、一般に、芯金の上にシリコンゴム層を形成し、その
上にテフロン（登録商標）チューブ等の剥離層を形成し
ている構造のため、装置の規模が大きくなり、部品コス
トが高くなってしまうとともに、熱容量が大きくなるの
で、加熱開始しても加圧ローラがなかなか暖まらず、定
着不良が発生することがある。また、ニップ部において
適度に加熱及び加圧を行うために適度なニップ巾を確保
する必要があり、加圧ローラに大きな加圧力を必要と
し、その圧力のために転写紙にストレスが生じ、用紙に
シワ（定着シワ）が発生してしまう。

【０００４】これに対し、特開平８−１２３２２５号公
報では、加圧ローラの代りに、断面が凹み状の支持体内
に弾性体（シリコンスポンジ）を収納し、定着ローラに
対する弾性体の圧接部表面に低摩擦部材（テトラフルオ
ロエチレンフィルムの層）を設けた加圧部材を用いる技
術が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した技術
では、弾性体の圧接部表面と低摩擦部材との接着強度が
弱い場合において、転写紙間などの非通紙状態では、定
着ローラと加圧部材の低摩擦部材が直接接触し、低摩擦
部材が定着ローラからの剥離力を受けるため、低摩擦部
材が弾性体から剥がれてしまうという課題があった。

【０００６】そこで、本発明は、低摩擦部材が弾性体か
ら剥がれてしまうことを防止できる定着装置を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、定着ローラと、この定着ローラに圧接される加圧部
材とを備え、定着ローラと加圧部材とのニップ部を通過
する転写紙の未定着画像を定着する定着装置において、
加圧部材は、定着ローラに対向して配置された支持体
と、支持体に取り付けられた弾性体と、支持体及び弾性
体とを被覆するチューブ状の低摩擦部材とを備え、定着
ローラが加圧部材の弾性体側で低摩擦部材に圧接してい
ることを特徴とする。ここで、低摩擦部材としては、例
えば、フッ素系樹脂を用いるのが好ましい。

【０００８】この請求項１に記載の発明では、転写紙の
未定着画像は、定着ローラと加圧部材の低摩擦部材とで
形成されるニップ部を通過しつつ、熱と圧力とにより転
写紙に定着される。チューブ状の低摩擦部材が支持体及
び弾性体とを被覆していることにより、低摩擦部材の周
方向に切れ目がないので、転写紙間等の非通紙状態にお
いて、低摩擦部材と定着ローラとが直接接触して低摩擦
部材が定着ローラからの剥離力を受けても、低摩擦部材
が弾性体から剥がれることを防止できる。

【０００９】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明において、弾性体の材質がシリコンソリッドゴム
或いはシリコンスポンジゴムであることを特徴とする。

【００１０】この請求項２に記載の発明では、請求項１
に記載の発明と同様な作用効果を奏するとともに、弾性
体の材質がシリコンソリッドゴム或いはシリコンスポン
ジゴムであることにより、弾性体が定着ローラから２０
０度程度の温度で圧力を受けていても、弾性体が溶けて
しまったり、永久歪みを起こすことを防止できるので、
定着ローラに対する加圧部材の加圧力が低下するのを防
止できる。

【００１１】請求項３に記載の発明は、請求項１又は２
に記載の発明において、加圧部材の定着ローラに対する
圧接面の高さを、定着ローラの長手方向に対し端部より
も中央部が高くなるようにしたことを特徴とする。

【００１２】この請求項３に記載の発明では、請求項１
又は２に記載の発明と同様な作用効果を奏するととも
に、定着ローラと加圧部材とを圧接すると、定着ローラ
及び加圧部材の双方がたわむことがあり、この場合、圧
接面における端部の圧力が高くなり、中央部の圧力が低
くなるが、圧接面の中央部の高さを端部よりも高くする
ことにより、圧接面の圧力を略一定にでき、圧接面の端
部と中央部とで定着ローラに対する圧力がばらつくのを
防止できる。また、圧接面の圧力のばらつきを防止でき
るので、定着不良が発生したり、転写紙にシワが発生し
たりするのを防止できる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、添付した図面を参照しなが
ら本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本発
明にかかる定着装置を適用した複写機を概略的に示す構
成図である。図１に示すように、複写機１は、該して、
用紙（転写紙）Ｐを給紙する給紙部３と、用紙Ｐに画像
を形成する画像形成部５と、用紙Ｐを排紙する排紙部７
とを備えている。

【００１４】給紙部３は、給紙トレイ７に収納された用
紙Ｐを給紙する給紙ローラ９を有しており、用紙Ｐは給
紙ローラ９により画像形成部５に向けて給紙されるよう
になっている。

【００１５】画像形成部５は、原稿画像に対応した未定
着画像が形成される感光体１１と、感光体１１の未定着
画像を用紙Ｐに転写する転写ローラ１３と、用紙Ｐの未
定着画像を定着する定着装置１５とを有している。ま
た、排紙部７は、定着装置１５により未定着画像を定着
された用紙Ｐを排紙する排紙ローラ１７と、排紙トレイ
１９とを有しており、排紙トレイ１９は、排紙ローラ１
７により排紙された用紙Ｐをスタックする。

【００１６】図２は、図１の定着装置を概略的に示す断
面図である。定着装置１５は、図２（ａ）に示すよう
に、ヒータ２５を内蔵した定着ローラ２１と、定着ロー
ラ２１に圧接する加圧部材２３とを備えており、これら
定着ローラ２１と加圧部材２３とで形成されるニップ部
Ｎの間を用紙Ｐが通過することで、用紙Ｐの未定着画像
が熱と圧力とにより用紙Ｐに定着するようになってい
る。

【００１７】図２（ｂ）に示すように、加圧部材２３
は、定着ローラ２３の長手方向に配置された支持体２７
に、シリコンスポンジゴムの成形品である弾性体２９を
接着し、これら支持体２７及び弾性体２９をフッ素系樹
脂で構成されたフッ素系樹脂チューブ（低摩擦部材）３
１により被覆することにより構成されている。

【００１８】図３は、図２の弾性体のＡ−Ａ断面図であ
る。図３に示すように、支持体２７の長手方向に対する
中央部２７ａは凸形状をなしており、この支持体２７に
厚さが均一な弾性体２９を貼り付けることにより、加圧
部材２３の長手方向の中央部２３ａの高さＧは、加圧部
材２３の長手方向の端部２３ｂ、２３ｂの高さＨよりも
高くなっている。このように構成することで、加圧部材
２３の定着ローラ２１に対する圧接面２３ｃの圧力のば
らつきを防止できる。

【００１９】即ち、定着ローラ２１と加圧部材２３とを
圧接すると、定着ローラ２１及び加圧部材２３の双方が
たわむことがあり、この場合、加圧部材２３の端部２３
ｂ側の圧接面２３ｃ圧力が高くなり、中央部２３ａ側の
圧接面２３ｃの圧力が低くなってしまう。この場合、圧
力の低い中央部２３ａにあわせて中央部２３ａの圧力を
高くすると用紙Ｐにシワが発生しやすくなり、圧力の低
い端部２３ｂにあわせて端部２３ｂの圧力を高くすると
定着不良が発生しやすくなる。しかし、本実施の形態で
は、圧接面２３ｃの中央部２３ａの高さＧを端部２３ｂ
の高さＨよりも高くしていることにより、圧接面２３ａ
の圧力を略一定にできるので、圧接面２３ｃの端部２３
ｂ、２３ｂと中央部２３ａとで定着ローラ２１に対する
圧力がばらつくのを防止でき、定着不良の発生や用紙Ｐ
にシワが発生するのを防止できる。

【００２０】次に、上述した構成に基づき、本実施の形
態の作用を説明する。転写ローラ１３により未定着画像
を転写された用紙Ｐは、定着ローラ２１と加圧部材２３
とのニップ部Ｎに向けて搬送され、定着ローラ２１及び
加圧部材２３は、未定着画像を担持する用紙Ｐをニップ
部Ｎにて、挟持しつつ排紙部７に向けて搬送する。定着
ローラ２１及び加圧ローラ２３は、ニップ部Ｎにおいて
用紙Ｐを２００度程度の温度で加熱しつつ加圧すること
により、用紙Ｐの未定着画像を用紙Ｐに定着する。

【００２１】定着ローラ２１及び加圧部材２３のニップ
部Ｎから用紙Ｐが通過した後、次の用紙Ｐがニップ部Ｎ
に突入するまでの間において（用紙Ｐの非通紙状態にお
いて）、定着ローラ２１が加圧部材２３のフッ素系樹脂
チューブ３１に圧接しつつ回転しており、定着ローラ２
１が、フッ素系樹脂チューブ３１を弾性体２９から剥そ
うとする（剥離力を受ける）。

【００２２】しかし、フッ素系樹脂チューブ３１が支持
体２７及び弾性体２９とを被覆していることにより、フ
ッ素系樹脂チューブ３１の周方向に切れ目がないので、
フッ素系樹脂チューブ３１が定着ローラ２３からの剥離
力を受けても、フッ素系樹脂チューブ３１が弾性体２９
から剥がれることを防止できる。従って、弾性体２９と
定着ローラ２１とが直接圧接することを防止できること
により、定着ローラ２１と加圧部材２３とのニップ部Ｎ
において、摩擦力が大きくなるのを防止できるので、用
紙Ｐがニップ部Ｎを通過し難くなることを防止できる。

【００２３】また、ニップ部Ｎを用紙Ｐが通過している
とき、或いはニップ部Ｎを用紙Ｐが通過する前後におい
て、弾性体２９は、定着ローラ２１から２００度程度の
高温でしかも圧力を受けるが、弾性体２９がシリコンス
ポンジゴムであるので、弾性体２９が溶けてしまった
り、永久歪みを起こすことを防止でき、定着ローラ２１
に対する加圧部材２３の加圧力が低下するのを防止でき
る。

【００２４】本発明は、上述した実施の形態に限定され
ず、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形
が可能である。例えば、本実施の形態では、弾性体２９
としてシリコンスポンジゴムを用いたが、これに限定さ
れず、シリコンソリッドゴム等を用いても同様な作用効
果を得る。

【００２５】また、本実施の形態では、支持体２７の中
央部２７ａを凸形状にしたが、支持体２７ではなく、弾
性体２９の中央部を凸形状にしても良い。

【００２６】本発明は、複写機に適用したが、これに限
定されるものではなく、例えば、プリンタ、ファクシミ
リ、或いはこれらの複合機等に適用しても同様な作用効
果を得る。

【００２７】

【発明の効果】請求項１に記載の発明では、チューブ状
の低摩擦部材が支持体及び弾性体とを被覆していること
により、低摩擦部材の周方向に切れ目がないので、低摩
擦部材と定着ローラが直接接触しているときに、低摩擦
部材が定着ローラからの剥離力を受けても、低摩擦部材
が弾性体から剥がれることを防止できる。

【００２８】請求項２に記載の発明では、請求項１に記
載の発明と同様な効果を奏するとともに、弾性体の材質
がシリコンソリッドゴム或いはシリコンスポンジゴムで
あることにより、弾性体が定着ローラから２００度程度
の温度で圧力を受けていても、弾性体が溶けてしまった
り、永久歪みを起こすことを防止できるので、定着ロー
ラに対する加圧部材の加圧力が低下するのを防止でき
る。

【００２９】請求項３に記載の発明では、請求項１又は
２に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、圧接面
の中央部の高さを端部よりも高くすることにより、定着
ローラと加圧部材とを圧接したときに定着ローラ及び加
圧部材の双方がたわんだ場合であっても、圧接面の圧力
を略一定にできるので、圧接面の端部と中央部とで定着
ローラに対する圧力がばらつくのを防止できるとととも
に、転写紙にシワが発生したり、定着不良が発生するの
を防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用した複写機を概略的に示す構成図
である。

【図２】図１の定着装置を概略的に示す図であり、
（ａ）は定着装置を示す断面図であり、（ｂ）は加圧部
材を拡大して示す断面図である。

【図３】図２の加圧部材のＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

１５ 定着装置 ２１ 定着ローラ ２３ 加圧部材 ２３ａ 加圧部材の中央部 ２３ｂ 加圧部材の端部 ２３ｃ 圧接面 ２７ 支持体 ２９ 弾性体 ３１ フッ素系樹脂チューブ（チューブ状の低摩擦部
材）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 定着ローラと、この定着ローラに圧接さ
   れる加圧部材とを備え、定着ローラと加圧部材とのニッ
   プ部を通過する転写紙の未定着画像を定着する定着装置
   において、 加圧部材は、定着ローラに対向して配置された支持体
   と、支持体に取り付けられた弾性体と、支持体及び弾性
   体とを被覆するチューブ状の低摩擦部材とを備え、定着
   ローラが加圧部材の弾性体側で低摩擦部材に圧接してい
   ることを特徴とする定着装置。
2. 【請求項２】 弾性体の材質がシリコンソリッドゴム或
   いはシリコンスポンジゴムであることを特徴とする請求
   項１に記載の定着装置。
3. 【請求項３】 加圧部材の定着ローラに対する圧接面の
   高さを、定着ローラの長手方向に対し端部よりも中央部
   が高くなるようにしたことを特徴とする請求項１又は２
   に記載の定着装置。