JP2003270995A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 厚紙のような剛性の高い転写紙が定着装置内
で蛇腹状に紙詰まりを起こす場合にも、分離爪先端によ
って定着部材たるローラの表面の弾性層を損傷させるこ
とがなく、ジャム処理に際してローラ表面上の堆積トナ
ーを逆送する必要もない。 【解決手段】 転写紙(5)を挟持・加圧して定着を行う
ための弾性層を備えたローラ(1)と、当該ローラから転
写紙を剥離するための分離爪(3)とを有した定着装置に
して、上記分離爪の先端部がローラ表面に接している
か、少なくともジャム発生時に転写紙に押圧されること
でローラ表面に接触可能なように配置されている定着装
置において、上記分離爪の保持とは独立して固定された
拍車部材(13)を分離爪先端部近傍に設ける。

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、ファク
シミリ、複写機等の画像形成装置に用いられる定着装
置、とりわけ定着ローラから転写紙を確実に剥離するた
めの分離機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】複写機等の電子写真式画像形成装置にあ
っては、像担持体たる感光体上に形成された静電潜像
を、現像装置から供給される現像剤を用いて現像し、そ
れによって得たトナー像を画像記録材（転写紙）上に転
写して、しかる後に定着装置によって定着して画像形成
を行っている。従来、定着装置として様々な定着様式の
ものが提案されているが、一般的に広く普及しているの
は、内部にヒータを備えた定着ローラの外周に加圧ロー
ラを圧接させ、その状態で両ローラのニップ部に未定着
トナーを担持した転写紙を通過させ、それによって該ト
ナーを加熱しながら加圧して定着させるような様式のも
のである（ヒートローラ定着方式）。この様式では、両
ローラ共、熱源を備えたものもある。

【０００３】ヒートローラ定着装置における定着ローラ
として、アルミニウム、鉄等の芯金の外周に、ＰＦＡや
ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂をコーティングした所謂ハード
ローラと、芯金の外周にシリコーンゴム、あるいはフッ
素ゴム等の弾性ゴムの層を有する所謂ソフトローラが知
られている。

【０００４】前者のハードローラは離型特性に優れ、耐
熱性や耐久性にも優れているといった長所がある。一
方、後者のソフトローラは表面に弾性層を有しているの
で、定着の際に転写紙上の未定着トナーを潰し過ぎず、
写真画像やハーフトーン画質でのトナーを均一に転写紙
上に溶融でき、高画質化が可能である長所があり、近年
の画像形成装置においては高画質化の観点から、ソフト
ローラを使用する頻度が増えている。

【０００５】ヒートローラ定着方式では転写紙上のトナ
ーを溶融し加圧することで転写紙への定着を行うもので
あるから、溶融トナーは転写紙を定着ローラの表面に付
着させるため、定着ローラから転写紙を剥離するための
構成が必要であり、とりわけソフトローラを採用搭載し
た定着装置においては、既述のように芯金であるアルミ
ニウムや鉄等の剛体表面に弾性層を有しているので、離
型性が低く、剥離構成が欠かせない。そこで転写紙剥離
のために、ローラ表面に、転写紙を分離搬送させるため
の分離爪が常に一定の圧力で押圧され接触摺動するよう
になった構成が広く採用されている。そして分離爪の先
端、つまり定着ローラとの接触点は転写紙の分離性を高
めるために一般的に鋭利な形状となっている。

【０００６】上記の様な構成の分離爪を備えた定着部、
若しくは定着部以降の排紙部で通紙中に転写紙の紙詰ま
りが発生する際、定着装置内で転写紙が蛇腹状になって
しまう場合がある。ユーザーによる紙詰まりの処理のた
めに、定着ローラ対を手動で回転させるノブが設けられ
ているが、定着部以降で転写紙先端が紙詰まりした場合
にノブの回転で転写紙を定着装置外へ排出する際、その
処置を適正に行わないと逆に定着装置内で詰まり紙が蛇
腹状になることもある。

【０００７】蛇腹状の紙詰まりを防止するために手動回
転式のノブの回転方向を規制するやり方もあるが、定着
ローラ表面にシリコーンオイル等の離型剤を塗布してい
るタイプの定着装置においては、定着ローラを逆転させ
ること（通紙方向とは逆回し）によって、オイル塗布手
段入口に堆積したトナーが逆移動し、定着ローラや加圧
ローラを汚してしまうという問題がある。

【０００８】とりわけ上記の様にソフトローラを搭載し
た定着装置で蛇腹状の紙詰まりが発生する場合、ソフト
ローラに当接する分離爪が転写紙によって押され、ソフ
トローラ表面の弾性層に分離爪先端が突き刺さり、弾性
層を傷付けたり、芯金と弾性層を分離爪によって剥離し
てしまうような不具合を発生させる恐れがあった。特に
転写紙自体の剛性が高い厚紙等が蛇腹状に紙詰まりを起
こす場合には、分離爪へ負荷が大きくかかり、ソフトロ
ーラ表面の弾性層を傷つける可能性が高くなる。

【０００９】分離爪による定着ローラの損傷を防ぐため
に従来から多数の提案がなされている。例えば特開平６
−１９４９９０号では、紙詰まりで排紙上ガイドが本来
の位置から後退する際に、排紙上ガイドに取り付けられ
た分離爪が定着ローラに食い込むことを防止する構成が
開示されている。それによれば、分離爪は回転中心に枢
着されている上ガイドの軸受部に分離爪軸が係合して回
転自在であり、爪ばねで定着ローラに加圧されている。
上ガイドの側板部に枢着された回転中心軸の先端は固設
した排紙側板のエッジと係合し、分離爪上部と係合する
返しピンをもつ爪返し棒を備えている。そしてジャム
時、上ガイドが上昇すると爪返し棒も上昇し、先端はエ
ッジに沿って回転中心を中心にして反時計回りし、返し
ピンで分離爪をその軸回りに時計回りさせ、分離爪を定
着ローラから離すように動かされる。つまり分離爪保持
部材が転写紙の圧力により移動する動きに連動させて分
離爪を定着ローラから離間させるものであり、ジャム時
の分離爪による定着ローラ表面の損傷回避のためには優
れた構成であるが、製作・組み付けが煩雑であり、正常
作動時における分離爪の定着ローラへの当たり具合が変
動し易いといった問題がある。

【００１０】特開2001−２６５１４１号開示のものは、
通常時での分離爪による定着ローラ表面の削れを抑制す
るための構成であるが、回動可能に支承された分離爪に
直接的に星型の拍車部材を位置固定に設けている。この
構成では、蛇腹状の紙詰まりが発生すると、分離爪の搬
送面を転写紙によって押圧されるだけでなく、拍車部材
に蛇腹ジャム紙が拍車部材を当接する時にも分離爪全体
が押圧されることとなって、定着ローラへの過剰な負荷
がかかる欠点がある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明では、厚
紙のような剛性の高い転写紙が定着装置内で蛇腹状に紙
詰まりを起こす場合にも、分離爪先端によって定着部材
たるローラの表面の弾性層を損傷させることがなく、ジ
ャム処理に際してローラ表面上の堆積トナーを逆送する
必要もなく、その一方で通常定着時には定着ローラに分
離爪が安定して当たるようになっているようにすること
を目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記課題は、画像記録材
を挟持・加圧して定着を行うための弾性層を備えた定着
部材と、当該定着部材から画像記録材を剥離するための
分離爪とを有した定着装置にして、上記分離爪の先端部
が定着部材表面に接しているか、少なくともジャム発生
時に画像記録材に押圧されることで定着部材表面に接触
可能なように配置されている定着装置において、上記分
離爪の保持とは独立して固定された拍車部材を分離爪先
端部近傍に設けたことにより、解決される。定着部材と
しては、定着ローラ、定着ベルト、サーフ定着のフィル
ム、加圧ローラなどがある。

【００１３】上記拍車部材を、分離爪の画像記録材案内
面よりも案内面側へ突出させて配置するのが好適であ
る。また上記拍車部材の外周面に複数の突起を形成させ
るのも好ましい。更に上記拍車部材を、分離爪の回動支
点よりも定着部材に近くなるようにするか、定着部材に
接触回動するように配置すれば、一層効果的である。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の詳細を、図に示す例に基
づいて説明する。先ず本発明に係る画像形成装置につい
て説明する。画像形成装置全体の構成は基本的には従来
のものと共通しており、図１において、静電潜像担持体
である感光体ドラム２１の周囲には、当該ドラム表面を
帯電するための帯電チャージャ２２、一様帯電処理面に
潜像を形成するための書込み部（マルチビーム書込み）
２３、ドラム表面の潜像に帯電トナーを付着することで
トナー像を形成する現像装置２４、形成されたドラム上
のトナー像を転写紙（記録シート）へ転写するための転
写装置（転写搬送ベルトユニット）２５、ドラム上の残
留トナーを除去するためのクリーニング装置２７、ドラ
ム上の残留電位を除去するための除電装置２８が順に配
設されている。

【００１５】このような構成において、画像形成がＮ／
Ｐ（ネガポジ）で行われる場合、帯電チャージャ２２に
よって表面を一様に負に帯電された感光体２１は、書込
み部２３によって静電潜像を形成され、現像装置２４に
よってトナー像を形成される。当該トナー像は、転写ベ
ルト２９などでなる転写装置２５によって、感光体ドラ
ム２１表面から、装置下部のタンデムトレイ、ユニバー
サルトレイ、固定トレイなどを組み合わせてなる給紙バ
ンク２６或いは横付け給紙トレイ乃至手差しトレイから
搬送された転写紙へ転写される。この転写の際に感光体
ドラム２１に静電的に付着した転写紙は、分離爪によっ
て感光体ドラム２１から分離される。そして未定着の転
写紙上のトナー像は定着装置３０によって転写紙に定着
される。一方、転写されずに感光体ドラム２１上に残留
したトナーは、クリーニング装置２７によって除去され
回収される。残留トナーを除去された感光体ドラム２１
は除電ランプ２８で初期化され、次回の画像形成プロセ
スに供される。

【００１６】次に、本発明に係る定着装置３０を図２
に、ローラ軸線に対し垂直に切った面で示す。この定着
装置は、ヒータ４が内蔵された定着ローラ１と、当該定
着ローラ１へ不図示の加圧手段によって圧接される加圧
ローラ２とを備えている。定着ローラ１は、例えば、ア
ルミニウムや鉄製の素管の表面に、シリコーンゴムやフ
ッ素ゴム等の弾性ゴム層を設け、更ににその外周面にフ
ッ素樹脂製のチューブを被せることによって構成されて
いる。加圧ローラ２も同様に金属製の芯金表面にシリコ
ーンゴムやフッ素ゴム等の弾性層を設け、更にその外周
面にフッ素樹脂製のチューブを被せている。一般的に両
ローラの弾性層は定着ローラ１側の方を薄く構成してい
る。上記ヒータ４は定着ローラ１素管に内蔵されてお
り、定着ローラ１を一定の温度となるよう、不図示のサ
ーミスタによって測温を行いながら、ヒータ４の点灯を
制御するようになっている。

【００１７】定着ローラで溶融されるトナーによって転
写紙は定着ローラ１にくっつくことになるが、定着処理
後、転写紙を定着ローラから剥離させるため、分離爪３
が設けられている。このような定着装置には、定着ロー
ラ１から転写紙５を剥離させるための構成が必要とな
り、定着処理後の転写紙５を定着ローラ１から剥離する
ための分離爪３が設けられている。分離爪３は、定着ロ
ーラ１の回転軸と平行をなすように配置された分離爪軸
３ａを有し、この分離爪軸３ａが軸穴６ａに嵌合するこ
とで保持部材６に回動自在に取り付けられている。更に
分離爪３は、その上端に切欠部３ｅを有しており、これ
にスプリング７等の付勢手段の一端を引っ掛け、付勢手
段の他端を定着装置本体のステー材１２に取り付けるこ
とで、分離爪軸３ａを中心に図中反時計回り方向に弾性
付勢させることになって、その先端３ｂが常時定着ロー
ラ１表面へ一定の圧力で接触する。この分離爪先端３ｂ
は定着ローラからの転写紙５の分離を確実に行うために
鋭利な形状を有している。分離爪３は耐熱性樹脂によっ
て形成され、更にその表面をＰＦＡやＰＴＦＥのフッ素
系樹脂によってコーティングされている。

【００１８】更に上記分離爪保持部材６には、拍車部材
１３を取り付けるための軸穴６ｂが設けられ、コロ形状
の拍車部材１３がこの軸穴６ｂで回転可能に位置固定さ
れている。拍車部材１３は金属製であってもよいが耐熱
性樹脂で形成されていてもよい。拍車部材１３の外周面
は、分離爪先端３ｂが定着ローラ１に接触する状態にお
いて、分離爪３の転写紙に面する搬送面３ｃと同一面と
なるよう（面一）に配置されている。このとき、拍車部
材１３は図３に示されるように分離爪３の搬送面３ｃに
沿って複数個備えられていてもよく、また図４のように
分離爪３を挟み込むように両側に複数設けられてもよ
い。

【００１９】このように構成された定着装置において、
トナー像が転写された後の転写紙５は、トナー像が転写
された面を定着ローラ１側に向けた状態で定着装置のロ
ーラニップ部へ入口ガイド板１４によって案内される。
そしてヒータ４によって加熱された定着ローラ１と加圧
ローラ２に狭持されつつ搬送される。定着ローラ１と加
圧ローラ２のニップ部では、定着ローラ１からの熱によ
って転写紙５上のトナーが溶融し、この溶融したトナー
が加圧ローラ２からの圧力によって転写紙５上に永久画
像として定着させられる。

【００２０】ニップ部を通過した転写紙５は溶融したト
ナーの粘性とニップ部の形状から、定着ローラ１側へ巻
きつく方向へ搬送されるが、分離爪３によって、定着ロ
ーラ１に巻き付いた転写紙５が定着ローラ１表面から剥
離させら得る。更に排紙上ガイド板８と排紙下ガイド板
９によって案内された転写紙５は排紙ローラ対１０によ
って機外へ排出される。

【００２１】以上が定着装置における定着動作である
が、次に定着装置で蛇腹ジャムが発生する際の転写紙５
の動きを説明する。例えば排紙ローラ対１０の個所で転
写紙先端が引っ掛かりジャムした場合、先端は停止する
にもかかわらず、転写紙の残りの部分は定着ローラ対に
よって更に搬送させられる。ジャム発生時、不図示のセ
ンサー、ジャム検知手段によって画像形成装置の動きを
止めるように構成されているが、ジャム発生タイミング
によっては定着装置内でジャム紙が蛇腹状になってしま
うことがある。その時、転写紙５は先端が排紙ローラ対
で止まる一方で、後半部が定着ローラ対によって送り込
まれ、排紙上ガイド板８と排紙下ガイド板９に挟まれて
行き場を失い、折り畳まれるように蛇腹を形成する。

【００２２】この際、蛇腹状となった転写紙５が分離爪
３の搬送面３ｃを定着ローラ１側へ押圧するように作用
する場合がある。しかしながら、拍車部材１３が分離爪
の回動とは独立して保持部材６によって位置固定されて
いるので、蛇腹状の転写紙５は拍車部材１３に妨げられ
て分離爪３の搬送面３ｃを押圧することができず、分離
爪先端３ｂが定着ローラ１の弾性層に食い込むことがな
い。

【００２３】次に別の構成を図５を用いて説明する。上
記と同様に分離爪３の回動と独立固定された拍車部材１
３は分離爪３の搬送面３ｃよりも搬送側へ幾分突き出て
いる。突出量は０．５ｍｍ〜２ｍｍ程度とし、転写紙５
の通常の搬送時に拍車部材１３によって画像擦れやジャ
ムといった画像品質・搬送品質低下を引き起こし難い位
置を適宜選択する。ニップ部を抜けた転写紙５が分離爪
搬送面３ｃと平行に搬送させられる傾向が強いまま、ジ
ャムして蛇腹状となる場合、その波打ちによっては、ジ
ャム紙が拍車部材１３に当たることなく分離爪搬送面３
ｃを押圧することも考えられる。このような場合、分離
爪搬送面３ｃより拍車部材１３を突出させておくこと
で、できる限りジャム紙が分離爪搬送面のみを押圧する
事態を減らし、分離爪先端３ｂによる定着ローラ弾性層
への食い込みを防止する。

【００２４】図６を用いて更に別の構成を説明する。拍
車部材以外を上記第２例と同様に構成させた上で、拍車
部材１３の外周面が複数の突起１３ａを有する円形状と
なるようにする。外周面に付けられた突起１３ａは転写
紙５が通過する際には回転自在になっていることに加
え、転写紙先端と突起１３ａの当接が鈍角となることに
よって、転写紙５の進入時に拍車部材１３の回動をスム
ーズに行える構成となり、画像擦れ等の画像品質を低下
させず、前述のような蛇腹ジャム発生時に分離爪搬送面
への押圧を防止する。

【００２５】図７を用いてまた別の構成を説明する。上
記の例では拍車部材の取り付け位置が定着ローラ１に対
して分離爪軸３ａとほぼ同じ距離にあったが、本例で
は、拍車部材１３’を分離爪軸３ａより定着ローラ１側
に近づけて配置している。蛇腹状の転写紙５が分離爪３
の先端３ｂまで及ぶようなサイズの転写紙の場合、蛇腹
形状が積み重なり転写紙５が分離爪３の先端３ｂにまで
及び、蛇腹転写紙５が先端３ｂに当接することによって
先端ｂの定着ローラ表面への食い込みが一層強く生じて
しまう場合がある。本例の拍車部材１３’は加工上可能
な限り小径化させ、分離爪３の先端３ｂまで転写紙５が
当たらないように拍車部材１３’を配置することによっ
て前述のような不具合を防止する。拍車部材１３’は図
示のように上記の例と同じく表面にギザギザの目をつけ
られていてもよく、二個、あるいはそれ以上の個数で保
持部材に設けるようにしてもよい。

【００２６】更に図８を用いてなお別の構成を説明す
る。これまでの例と同様に、拍車部材１３は分離爪保持
部材６に分離爪３の回動とは独立して取り付けられてい
る。この例では二個の拍車部材１３が設けられ、その定
着ローラ側の拍車部材１３は定着ローラ１に接触させら
れている。これら拍車部材１３は分離爪搬送面より突出
した位置に配置されており、そして拍車部材の外径は加
工上、可能な限り小径に作られ、分離爪先端にできる限
り近接できるようにする。本例では、拍車部材外周面は
定着ローラ１への傷防止のため平滑に形成されている。
既述のように、外径を可能な限り小径化して拍車部材１
３を定着ローラ１へ接触するほどに近づけるので、分離
爪先端３ｂ近傍において転写紙５による定着ローラ１へ
の押圧を防止することができる。

【００２７】なお上述した拍車部材１３は、拍車部表面
にフッ素樹脂等の離型材をコーティングして形成しても
よい。また拍車自体をフッ素樹脂等の耐熱性樹脂によっ
て構成してもよい。このような耐熱性樹脂の存在によっ
て拍車部材１３は定着ローラ１と接触回動するにも拘わ
らず、定着ローラ弾性層を傷つけることなく、また拍車
部材に接触した転写紙５から拍車部材１３表面にトナー
が付着し難いようにすることができる。

【００２８】以上の説明において、分離爪は定着ローラ
に接触するものとして述べられているが、通常使用時に
爪先がローラに非接触であってジャム時にローラに接触
することになる構成（分離爪が定着ローラ近傍に配置さ
れる構成）であっても同じことが言え、またローラに限
定されず、ベルト定着装置における定着ベルトやサーフ
定着装置のフィルムなどの弾性体にも拍車部材を配置さ
せて同様の作用効果を得ることができる。更に定着ロー
ラや定着ベルトだけでなく、熱源を有した加圧ローラあ
るいは熱源を有しない加圧ローラ（ベルトやフィルム状
のものも含む）に対しても同じように拍車部材を設ける
ことができる。

【００２９】

【発明の効果】本発明によれば、分離爪の先端部が定着
部材表面に接しているか、少なくともジャム発生時に画
像記録材に押圧されることで定着部材表面に接触可能な
ように配置されている定着装置において、分離爪の保持
とは独立して固定された拍車部材を分離爪先端部近傍に
設けているので、画像記録材が蛇腹状に詰まり、それに
よって分離爪の方へ押圧力を作用する場合にも、分離爪
とは独立固定に配置された拍車部材で当該押圧力を受け
とめることができ、それによって定着部材に分離爪先端
が食い込んで定着部材表面を損なう事態を防止できる。

【００３０】上記拍車部材を、分離爪の画像記録材案内
面よりも案内面側へ突出させて配置すれば、蛇腹状の画
像記録材が分離爪を押圧する前に確率良く拍車部材で画
像記録材からの押圧力を受けることができ、分離爪への
押圧を回避できる。また上記拍車部材の外周面に複数の
突起を形成させることで、画像記録材上にこすり傷を付
け難くすることができ、画像品質の低下を回避できる。
上記拍車部材を、分離爪の回動支点よりも定着部材に近
くなるようにすれば、分離爪の定着部材への押圧防止を
より確かなものとすることができる。定着部材に接触回
動するように配置すれば、分離爪の定着部材への食い込
みが確実に回避できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の概略構成図であ
る。

【図２】本発明に係る定着装置の概略構成図である。

【図３】拍車部材をタンデムに二個備える定着装置の主
要部分の概略構成図である。

【図４】拍車部材を分離爪を挟んで二個供える定着装置
の部分図である。

【図５】拍車部材が分離爪搬送面から突出する態様の拍
車部材、分離爪及び定着ローラの関係を示す図である。

【図６】拍車部材が星状に形成された例を示す図であ
る。

【図７】拍車部材を定着ローラにできる限り近接するた
めに小径化した例を示す図である。

【図８】拍車部材の一方を定着ローラに接触する例を示
す図である。

【符号の説明】

１ 定着ローラ ３ 分離爪 ５ 転写紙 ６ 分離爪保持部材 １３ 拍車部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H033 AA26 AA37 AA47 BA10 BA16 BA20 BA21 BB04 BB14 BB15 2H072 CB06 JA02 JA04 3F049 AA01 CA02 CA31 LA02 LA05 LA07 LB03 3F053 AA19 AA22 LA02 LA05 LA07 LB03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像記録材を挟持・加圧して定着を行う
   ための弾性層を備えた定着部材と、当該定着部材から画
   像記録材を剥離するための分離爪とを有した定着装置に
   して、上記分離爪の先端部が定着部材表面に接している
   か、少なくともジャム発生時に画像記録材に押圧される
   ことで定着部材表面に接触可能なように配置されている
   定着装置において、上記分離爪の保持とは独立して固定
   された拍車部材を分離爪先端部近傍に設けたことを特徴
   とする定着装置。
2. 【請求項２】 上記拍車部材を、分離爪の画像記録材案
   内面よりも案内面側へ突出させて配置することを特徴と
   する請求項１に記載の定着装置。
3. 【請求項３】 上記拍車部材の外周面に複数の突起を形
   成させたことを特徴とする請求項１又は２に記載の定着
   装置。
4. 【請求項４】 上記拍車部材を、分離爪の回動支点より
   も定着部材に近くなるように配置することを特徴とする
   請求項１〜３のいずれか一項に記載の定着装置。
5. 【請求項５】 上記拍車部材を定着部材に接触回動する
   ように配置することを特徴とする請求項１〜４のいずれ
   か一項に記載の定着装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれか一項に記載の定
   着装置を備えた画像形成装置。