JP2002287555A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 剥離板の第１の回転体側の側縁と記録材との
接触圧力が一部に集中することに起因する弊害の発生を
抑制することができる定着装置を提供する。 【解決手段】 剥離板１４をニップ出口１３ａの形状に
沿う形状とし、その剥離板１４を定着ローラ１１に対し
その軸方向に沿うようにして近接配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、複写
機、ファクシミリなどの電子写真方式の画像形成装置に
おける定着装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の定着装置として、ニップ
部から排出される記録材を回転体から剥離させる剥離板
を備えたものが知られている。この定着装置において、
剥離板は、ニップ部よりも回転体の回転方向下流となる
位置で同回転体に近接配置されている。そして、その剥
離板の回転体側の側縁がニップ部から排出される記録材
に接触することで、回転体から記録材が剥離されるよう
になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の定着
装置の場合、ニップ部から排出される記録材の姿勢と剥
離板の回転体側の側縁の形状とが大きく相違する。この
ために、剥離の際に、両者が一部のみで接触して、その
接触圧力が一部の接点のみに集中することになり、例え
ば画像欠陥の発生、剥離不良など、種々の弊害を招くお
それがある。

【０００４】本発明は、上記のような従来技術に存在す
る問題点に着目してなされたものである。その目的とす
るところは、剥離板の回転体側の側縁と記録材との接触
圧力が一部に集中することに起因する弊害の発生を抑制
することができる定着装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１に記載の発明は、第１の回転体と、該第
１の回転体との間にニップ部を形成する第２の回転体と
を備え、前記ニップ部で記録材を挟持搬送して該記録材
上の未定着トナー像を定着する定着装置において、前記
ニップ部から排出される記録材に接触して該記録材を第
１の回転体から剥離させる剥離板を前記第１の回転体の
軸方向に沿って配置するとともに、該剥離板を前記ニッ
プ部の出口の形状に沿う形状としたことを要旨とする。

【０００６】請求項２に記載の発明は、外径寸法が両端
部で大きく中央部で小さい逆クラウン形状又は外径寸法
が両端部で小さく中央部で大きいクラウン形状をなす第
１の回転体と、該第１の回転体との間にニップ部を形成
する第２の回転体とを備え、前記ニップ部で記録材を挟
持搬送して該記録材上の未定着トナー像を定着する定着
装置において、前記ニップ部から排出される記録材に接
触して該記録材を第１の回転体から剥離させる剥離板を
前記第１の回転体の軸方向に沿って配置するとともに、
該剥離板を前記第１の回転体の軸方向の外形形状に沿う
形状としたことを要旨とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）以下、本発明を
電子写真方式の画像形成装置における定着装置に具体化
した第１実施形態について図面に基づき説明する。

【０００８】電子写真方式の画像形成装置には、電子写
真プロセスを実行する各ユニットとして、原画像に基づ
く潜像を感光体上に形成する露光装置、前記潜像からト
ナー像を形成する現像装置、及び前記トナー像を用紙
（記録材）上に転写する転写装置が備えられている。定
着装置は、これらの装置の下流に配置され、転写装置に
よって用紙上に転写された未定着トナー像を用紙上に定
着する定着プロセスを実行すると同時に、用紙搬送機能
も兼ねている。

【０００９】図１（ａ）及び図３は、本実施形態におけ
る定着装置を示す概略構成図である。これらの図に示す
ように、定着装置には、熱源としてハロゲンランプ１１
ａを内蔵した第１の回転体としての定着ローラ１１と、
第２の回転体としての加圧ローラ１２とが備えられてい
る。定着ローラ１１と加圧ローラ１２は略平行に配置さ
れ、図示しない付勢手段によって所定の押圧力でもって
互いに接触されている。そして、定着ローラ１１と加圧
ローラ１２の間には、両ローラ１１，１２の接触面によ
り、ニップ部１３が形成されている。

【００１０】図１（ｂ）は、そのニップ部１３の形状を
示す斜視図である。同図に示すように、ニップ部１３
は、ニップ幅（ニップ部１３の用紙搬送方向における寸
法）が両端部で広く中央部で狭い、いわゆる逆クラウン
形状をなしている。ちなみに、両端部におけるニップ幅
と中央部におけるニップ幅との差Ｄ１は、０．５〜２ｍ
ｍ程度が好ましい。尚、図１（ｂ）においては、便宜
上、その差Ｄ１を誇張して示している。

【００１１】本実施形態では、定着ローラ１１及び加圧
ローラ１２に外径寸法が両端部で大きく中央部で小さ
い、いわゆる逆クラウン形状のものを使用することで、
ニップ部１３の形状を逆クラウン形状としている。尚、
図１（ａ）においては、便宜上、各ローラ１１，１２の
逆クラウン量を誇張して示している。

【００１２】定着ローラ１１は、図示しない駆動手段に
より図３の矢印Ａ方向に回転駆動されるようになってい
る。一方、加圧ローラ１２は定着ローラ１１に従動して
同定着ローラ１１とは逆方向、すなわち図３の矢印Ｂ方
向に回転可能となっている。その結果、ニップ部１３で
挟持される用紙Ｐは各ローラ１１，１２の回転方向下流
に向かって、すなわち図３の矢印Ｃ方向に搬送されるよ
うになっている。

【００１３】定着ローラ１１の近傍には、ニップ部１３
から排出される用紙Ｐを定着ローラ１１から剥離させる
ための剥離板１４が配置されている。剥離板１４は、ニ
ップ部１３よりも定着ローラ１１の回転方向下流となる
位置において、定着ローラ１１の軸方向に沿うようにし
て定着ローラ１１に近接配置され、支持部材１５によっ
て支持固定されている。また、この剥離板１４は、少な
くとも用紙Ｐの画像領域（印字可能領域）の全幅にわた
って定着ローラ１１の軸方向に連続して存在するように
なっている。

【００１４】図２は剥離板１４の断面を示す図である。
同図に示すように、剥離板１４は、幅方向（定着ローラ
１１の軸方向）における中央部が定着ローラ１１側に突
出した円弧状の断面形状をなすよう湾曲形成されてい
る。この剥離板１４の幅方向（定着ローラ１１の軸方
向）における曲率は、ニップ部１３の出口（ニップ出口
１３ａ）の定着ローラ１１の軸方向における曲率と略同
一に設定され、これにより剥離板１４（剥離板１４の定
着ローラ１１側の側縁）がニップ出口１３ａの形状に沿
う形状となっている。尚、図１（ｂ）及び図２において
は、便宜上、ニップ出口１３ａの曲率及び剥離板１４の
曲率をそれぞれ誇張して示している。

【００１５】図示しない転写装置から定着装置へと搬送
された用紙Ｐは、定着ローラ１１と加圧ローラ１２間の
ニップ部１３に挟持され、このニップ部１３で用紙Ｐに
対し圧力及び熱が加わることで、用紙Ｐ上の未定着トナ
ー像が定着固定される。そして、定着プロセスの後、溶
融したトナーによって用紙Ｐが定着ローラ１１に付着し
て同ローラ１１に巻き付くようにしてニップ部１３から
排出された場合には、その用紙Ｐに対して剥離板１４の
定着ローラ１１側の側縁が接触することで定着ローラ１
１から用紙Ｐが剥離される。

【００１６】本実施形態によって得られる効果につい
て、以下に記載する。 （１） 本実施形態によれば、剥離板１４（剥離板１４
の定着ローラ１１側の側縁）がニップ出口１３ａの形状
に沿う形状となっている。ニップ部１３から排出される
用紙Ｐの姿勢は、通常、ニップ出口１３ａの形状に依存
するので、剥離板１４（剥離板１４の定着ローラ１１側
の側縁）をニップ出口１３ａの形状に沿う形状とするこ
とによって、剥離板１４の形状（剥離板１４の定着ロー
ラ１１側の側縁の形状）をニップ部１３から排出される
用紙Ｐの形状に近似させることができる。これによっ
て、剥離の際の、剥離板１４の定着ローラ１１側の側縁
と用紙Ｐとの接点が増えるので、両者の接触圧力が一部
に集中することに起因する弊害の発生を抑制することが
できる。

【００１７】（２） 従来、ニップ部から排出される記
録材を回転体から剥離させる剥離部材として剥離爪を備
えた定着装置が知られている。しかしこの場合、剥離部
材が定着ローラの軸方向において点在しているのみであ
るため、定着ローラから剥離された用紙が再度定着ロー
ラに付着するおそれがある。しかし、本実施形態の剥離
部材（剥離板１４）は、板状であって定着ローラ１１の
軸方向に連続して存在しているため、用紙Ｐが定着ロー
ラ１１に再付着するおそれがない。

【００１８】（３） ニップ部１３の形状が逆クラウン
形状であるため、用紙Ｐの搬送方向後端部の幅方向中央
部に紙シワ（後端シワ）ができるのを防ぐことができ
る。これは、ニップ部１３における用紙Ｐの搬送速度が
両端部で速く中央部で遅いために、用紙Ｐの搬送方向後
端部に幅方向両側に向かって引張る力が作用するためで
ある。ちなみに、後端シワができやすい長尺の用紙Ｐ
（例えばＡ３サイズの用紙など）の場合に特に効果的で
ある。

【００１９】（第２実施形態）次に、本発明を具体化し
た第２実施形態について説明する。尚、以下の各実施形
態においては、第１実施形態の構成と同一又は相当する
構成については同一の符号を付してその説明を一部省略
し、異なる構成を中心に説明する。

【００２０】図４（ａ）は本実施形態における定着装置
を示す概略構成図である。本実施形態においては、定着
ローラ１１及び加圧ローラ１２に外径寸法が両端部で小
さく中央部で大きい、いわゆるクラウン形状のものが使
用されている。尚、図４（ａ）においては、便宜上、各
ローラ１１，１２のクラウン量を誇張して示している。
そして、図４（ｂ）に示すように、両ローラ１１，１２
間に形成されるニップ部１３は、ニップ幅が両端部で狭
く中央部で広い、いわゆるクラウン形状をなしている。
ちなみに、両端部におけるニップ幅と中央部におけるニ
ップ幅との差Ｄ１は、０．５〜２ｍｍ程度が好ましい。
尚、図４（ｂ）においては、便宜上、その差Ｄ１を誇張
して示している。

【００２１】図５は剥離板１４の断面を示す図である。
同図に示すように、剥離板１４は、幅方向（定着ローラ
１１の軸方向）における中央部が定着ローラ１１とは反
対側に突出した円弧状の断面形状をなすよう湾曲形成さ
れている。この剥離板１４の幅方向（定着ローラ１１の
軸方向）における曲率は、ニップ出口１３ａの定着ロー
ラ１１の軸方向における曲率と略同一に設定され、これ
により剥離板１４（剥離板１４の定着ローラ１１側の側
縁）がニップ出口１３ａの形状に沿う形状となってい
る。尚、図４（ｂ）及び図５においては、便宜上、ニッ
プ出口１３ａの曲率及び剥離板１４の曲率をそれぞれ誇
張して示している。

【００２２】本実施形態によれば先に記載した（１）及
び（２）の効果が得られるほか、以下の効果が得られ
る。 （４） ニップ部１３の形状がクラウン形状であるた
め、ニップ部１３から排出される用紙Ｐの姿勢を安定化
することができ、用紙Ｐの波打ち現象を効果的に抑制す
ることができる。これは、ニップ部１３における用紙Ｐ
の搬送速度が両端部で遅く中央部で速いために、用紙Ｐ
の搬送方向前端部の幅方向中央部に前方に向かって引張
る力が作用して用紙Ｐの腰が増すためである。

【００２３】（第３実施形態）次に、本発明を具体化し
た第３実施形態について説明する。図６（ａ）は本実施
形態における定着装置を示す概略構成図である。本実施
形態においては、定着ローラ１１及び加圧ローラ１２に
外径寸法が軸方向において均一なものが使用されてい
る。そして、図６（ｂ）に示すように、両ローラ１１，
１２間に形成されるニップ部１３は、両端部と中央部で
ニップ幅が等しい長方形状をなしている。

【００２４】図７は剥離板１４の断面を示す図である。
同図に示すように、剥離板１４は平板状に形成され、こ
れにより剥離板１４（剥離板１４の定着ローラ１１側の
側縁）がニップ出口１３ａの形状に沿う形状となってい
る。

【００２５】本実施形態によれば、先に記載した（１）
及び（２）の効果が得られる。 （第４実施形態）次に、本発明を具体化した第４実施形
態について説明する。

【００２６】図８は本実施形態における定着装置を示す
概略構成図である。本実施形態においては、第１実施形
態の場合と同様、定着ローラ１１及び加圧ローラ１２に
逆クラウン形状のものが使用される。ただし、両ローラ
１１，１２間のニップ部１３の形状は逆クラウン形状に
限定されない。

【００２７】図９は、図８の９−９線における断面図で
ある。同図に示すように、剥離板１４は、幅方向（定着
ローラ１１の軸方向）における中央部が定着ローラ１１
側に突出した円弧状の断面形状をなすよう湾曲形成され
ている。この剥離板１４の幅方向（定着ローラ１１の軸
方向）における曲率は、定着ローラ１１の軸方向の曲率
と略同一に設定され、これにより剥離板１４（剥離板１
４の定着ローラ１１側の側縁）が定着ローラ１１の軸方
向の外形形状に沿う形状となっている。尚、図８及び図
９においては、便宜上、各ローラ１１，１２の逆クラウ
ン量及び剥離板１４の曲率を誇張して示している。

【００２８】本実施形態によれば先に記載した（２）の
効果が得られるほか、以下の効果が得られる。 （５） 本実施形態によれば、剥離板１４（剥離板１４
の定着ローラ１１側の側縁）が定着ローラ１１の軸方向
の外形形状に沿う形状となっている。先に述べたように
ニップ部１３から排出される用紙Ｐの姿勢は、通常、ニ
ップ出口１３ａの形状に依存するが、例えば用紙Ｐの厚
みが薄かったり、用紙Ｐの搬送方向先端の余白幅が小さ
かったり、大量のトナーが用紙Ｐ上に担持されるような
ケースでは、ニップ出口１３ａの形状に依存せず、用紙
Ｐは激しく定着ローラ１１に付着して同ローラ１１に巻
き付いた状態でニップ部１３から排出される。この場合
には、剥離板１４（剥離板１４の定着ローラ１１側の側
縁）を定着ローラ１１の軸方向の外形形状に沿う形状と
することによって、剥離板１４の形状（剥離板１４の定
着ローラ１１側の側縁の形状）をニップ部１３から排出
される用紙Ｐの形状に近似させることができる。これに
よって、剥離の際の、剥離板１４の定着ローラ１１側の
側縁と用紙Ｐとの接点が増えるので、前記第１〜第３実
施形態の場合と同様、両者の接触圧力が一部に集中する
ことに起因する弊害の発生を抑制することができる。

【００２９】（第５実施形態）次に、本発明を具体化し
た第５実施形態について説明する。図１０は本実施形態
における定着装置を示す概略構成図である。本実施形態
においては、第２実施形態の場合と同様、定着ローラ１
１及び加圧ローラ１２にクラウン形状のものが使用され
る。ただし、両ローラ１１，１２間のニップ部１３の形
状はクラウン形状に限定されない。

【００３０】図１１は、図１０のＡ−Ａ線における断面
図である。同図に示すように、剥離板１４は、幅方向
（定着ローラ１１の軸方向）における中央部が定着ロー
ラ１１とは反対側に突出した円弧状の断面形状をなすよ
う湾曲形成されている。この剥離板１４の幅方向（定着
ローラ１１の軸方向）における曲率は、定着ローラ１１
の軸方向の曲率と略同一に設定され、これにより剥離板
１４（剥離板１４の定着ローラ１１側の側縁）が定着ロ
ーラ１１の軸方向の外形形状に沿う形状となっている。
尚、図１０及び図１１においては、便宜上、各ローラ１
１，１２のクラウン量及び剥離板１４の曲率を誇張して
示している。

【００３１】本実施形態によれば、先に記載した（２）
及び（５）の効果が得られる。尚、前記各実施形態を次
のように変更して構成することもできる。 ・ 前記第１実施形態では、定着ローラ１１及び加圧ロ
ーラ１２の形状を逆クラウン形状とすることでニップ部
１３の形状を逆クラウン形状としたが、逆クラウン形状
のニップ部１３を実現する方法はそれに限定されない。
例えば、定着ローラ１１及び加圧ローラ１２に外径寸法
が軸方向において均一なものを用い、両ローラ１１，１
２を所定の押圧力でもって互いに接触させる付勢手段の
付勢力を両ローラ１１，１２の軸方向両端部で大きくす
ることによって逆クラウン形状のニップ部１３を実現し
てもよい。また、ローラ１１，１２表面の弾性層の硬度
や厚さ、ローラ１１，１２の芯金の剛性等を軸方向で変
化させるなどの手段で逆クラウン形状のニップ部１３を
実現してもよい。

【００３２】・ 前記第２実施形態では、定着ローラ１
１及び加圧ローラ１２の形状をクラウン形状とすること
でニップ部１３の形状をクラウン形状としたが、クラウ
ン形状のニップ部１３を実現する方法はそれに限定され
ない。例えば、定着ローラ１１及び加圧ローラ１２に外
径寸法が軸方向において均一なものを用い、両ローラ１
１，１２を所定の押圧力でもって互いに接触させる付勢
手段の付勢力を両ローラ１１，１２の軸方向中央部で大
きくすることによってクラウン形状のニップ部１３を実
現してもよい。また、ローラ１１，１２表面の弾性層の
硬度や厚さ、ローラ１１，１２の芯金の剛性等を軸方向
で変化させるなどの手段でクラウン形状のニップ部１３
を実現してもよい。

【００３３】・ 前記第３実施形態では、定着ローラ１
１及び加圧ローラ１２に外径寸法が軸方向において均一
なものを使用することで、ニップ部１３を両端部と中央
部でニップ幅が等しい長方形状としたが、長方形状のニ
ップ部１３を実現する方法はそれに限定されない。例え
ば、定着ローラ１１の形状を逆クラウン形状、加圧ロー
ラ１２の形状をクラウン形状とし、それと同時に定着ロ
ーラ１１の逆クラウン量と加圧ローラ１２のクラウン量
を等しくすることで、両端部と中央部でニップ幅が等し
い長方形状のニップ部１３を実現してもよい。

【００３４】・ 前記第４実施形態では加圧ローラ１２
の形状を逆クラウン形状としたが、加圧ローラ１２の形
状はそれに限定されるものでなく、クラウン形状でもよ
いし外径寸法が軸方向において均一のものでもよい。

【００３５】・ 前記第５実施形態では加圧ローラ１２
の形状をクラウン形状としたが、加圧ローラ１２の形状
はそれに限定されるものでなく、逆クラウン形状でもよ
いし外径寸法が軸方向において均一のものでもよい。

【００３６】・ 前記第１、第２、第４及び第５実施形
態においては、予め湾曲形成された剥離板１４を使用し
たが、定着プロセスの際の熱によって所定の曲率に撓む
ような平板状の剥離板を使用するように変更してもよ
い。ここで、定着プロセスの際の熱によって所定の曲率
に撓む平板状の剥離板とは、具体的には、熱膨張率の異
なる材料を貼り合わせて構成されるものであって、その
熱膨張率の差によって所定の曲率に撓むように設計され
る。

【００３７】次に、前記実施形態から把握できる技術的
思想について以下に記載する。 ・ 前記ニップ部の形状を、ニップ幅が両端部で広く中
央部で狭い逆クラウン形状としたことを特徴とする請求
項１に記載の定着装置。このように構成すれば、用紙の
搬送方向後端部の幅方向中央部に紙シワ（後端シワ）が
できるのを防ぐことができる。

【００３８】・ 前記ニップ部の形状を、ニップ幅が両
端部で狭く中央部で広いクラウン形状としたことを特徴
とする請求項１に記載の定着装置。このように構成すれ
ば、ニップ部から排出される用紙の姿勢を安定化するこ
とができ、用紙の波打ち現象を効果的に抑制することが
できる。

【００３９】・ 請求項１又は請求項２に記載の定着装
置を備えた画像形成装置。

【００４０】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ため、次のような効果を奏する。請求項１及び請求項２
に記載の発明によれば、剥離板の第１の回転体側の側縁
と記録材との接触圧力が一部に集中することに起因する
弊害の発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は第１実施形態における定着装置を概略
的に示す斜視図、（ｂ）はそのニップ部の形状を示す斜
視図。

【図２】図１（ａ）の２−２線における断面図。

【図３】同実施形態の定着装置を概略的に示す側面図。

【図４】（ａ）は第２実施形態における定着装置を概略
的に示す斜視図、（ｂ）はそのニップ部の形状を示す斜
視図。

【図５】図４（ａ）の５−５線における断面図。

【図６】（ａ）は第３実施形態における定着装置を概略
的に示す斜視図、（ｂ）はそのニップ部の形状を示す斜
視図

【図７】図６（ａ）の７−７線における断面図。

【図８】第４実施形態における定着装置を概略的に示す
斜視図。

【図９】図８の９−９線における断面図。

【図１０】第５実施形態における定着装置を概略的に示
す斜視図。

【図１１】図１０のＡ−Ａ線における断面図。

【符号の説明】

Ｐ 記録材としての用紙 １１ 第１の回転体としての定着ローラ １２ 第２の回転体としての加圧ローラ １３ ニップ部 １３ａ ニップ部の出口としてのニップ出口 １４ 剥離板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の回転体と、該第１の回転体との間
   にニップ部を形成する第２の回転体とを備え、前記ニッ
   プ部で記録材を挟持搬送して該記録材上の未定着トナー
   像を定着する定着装置において、 前記ニップ部から排出される記録材に接触して該記録材
   を第１の回転体から剥離させる剥離板を前記第１の回転
   体の軸方向に沿って配置するとともに、該剥離板を前記
   ニップ部の出口の形状に沿う形状としたことを特徴とす
   る定着装置。
2. 【請求項２】 外径寸法が両端部で大きく中央部で小さ
   い逆クラウン形状又は外径寸法が両端部で小さく中央部
   で大きいクラウン形状をなす第１の回転体と、該第１の
   回転体との間にニップ部を形成する第２の回転体とを備
   え、前記ニップ部で記録材を挟持搬送して該記録材上の
   未定着トナー像を定着する定着装置において、 前記ニップ部から排出される記録材に接触して該記録材
   を第１の回転体から剥離させる剥離板を前記第１の回転
   体の軸方向に沿って配置するとともに、該剥離板を前記
   第１の回転体の軸方向の外形形状に沿う形状としたこと
   を特徴とする定着装置。