JP2005024700A

JP2005024700A - 画像形成装置の定着装置

Info

Publication number: JP2005024700A
Application number: JP2003187811A
Authority: JP
Inventors: Kazuhisa Takeda; 和久武田
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2005-01-27

Abstract

【課題】分離部材により定着装置からシート紙を分離する時に、分離部材との接触を原因とする画像欠陥を生じるのを防止して、高画質の定着画像を得る。
【解決手段】複数の分離爪３２ａ〜３２ｃを、ヒートローラ２７の長手方向の外側部分から内側部分に向かって、ヒートローラ２７の回転方向下流にずらして配置して、ヒートローラ２７からシート紙Ｐを分離するときに、複数の分離爪３２ａ〜３２ｃの内の用紙Ｐ両端に位置する分離爪３２ａ〜３２ｃから先に用紙Ｐに接するようにする。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、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、記録媒体上に形成されるトナー像を定着する画像形成装置の定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の複写機やプリンタ等の画像形成装置に使用される定着装置として、定着ローラ及び加圧ローラからなる一対のローラ間、あるいは同様のベルト間に形成されるニップ内にシート紙を挿通し、トナー像を加熱加圧定着する装置が用いられている。
【０００３】
この様な加熱加圧定着装置は、画像形成装置の小型化に伴い、定着ローラ及び加圧ローラの径を小さくし、あるいはベルトを支持するローラの径を小さくする傾向にある。そしてニップ領域が小さくなり定着性が低下される分はニップ間での加圧力を大きくしたり、加熱温度を高くして補償している。このため、ニップを通過したシート紙は、定着ローラ、加圧ローラあるいはベルトへの巻き付きがより大きくなることから、定着後に定着ローラからシート紙を分離するための分離爪を有している。
【０００４】
このように定着ローラへの巻き付きが大きいシート紙を分離するために、従来は、定着ローラの接線方向に複数配設される分離爪の定着ローラに対する円周方向における転写紙分離位置を変える装置がある。（例えば、特許文献１参照。）
【０００５】
【特許文献１】
日本特許特開平５−２８１８７２号公報明細書（第３頁、図１、２）
しかしながら、（特許文献１）の複数の分離爪は、定着ローラの軸線方向中央部に設置される分離爪から先にシート紙に接触して転写紙を分離する構造と成っている。このため、シート紙の巻き付きが特に大きかったりして、分離爪で先端を分離するにも関わらず、シート紙が定着ローラに近接して搬送されてしまうと、シート紙のトナー像形成面が分離爪の背面に接触してしまう。そして、シート紙のトナー像形成面が分離爪の背面に接触すると、ニップ領域通過直後であり、シート紙上のトナー像の定着が安定していないために、分離爪が接触した部分のトナー像に光沢が出来、トナー像に分離爪と接触した跡が残る画像欠陥を引き起こすおそれを生じていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は上記課題を解決するものであり、画像形成装置の定着装置の小型化により定着終了後のシート紙の巻き付きが大きくなっても、分離部材により定着部材から分離されたシート紙上のトナー像に、分離部材との接触を原因とする画像欠陥を生じるのを防止して、高画質の定着画像を得る画像形成装置の定着装置を提供する事を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するための手段として、記録媒体のトナー像形成面と接する定着部材と、前記定着部材と共に前記記録媒体を挟持して加圧する加圧部材と、前記定着部材及び前記加圧部材により形成されるニップの長手方向に複数配置され、前記ニップを通過後の前記記録媒体と前記定着部材との間に挿通して前記記録媒体を前記定着部材から分離する分離部材とを具備し、前記複数の分離部材は、前記複数の分離部材の内で前記ニップの長手方向外側部分に配置される前記分離部材から前記記録媒体に先に接触するように配置するものである。
【０００８】
上記構成により本発明は、シート紙の巻き付きが大きくなった場合であっても、定着後のシート紙上に分離部材との接触を原因とする画像欠陥を生じるのを防止することにより、定着装置の小型化にかかわらず、高画質の定着画像を得るものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図１乃至図５に示す実施の形態を参照して詳細に説明する。図１はこの発明の実施の形態であるデジタル複写機等の画像形成部１０を示す概略構成図である。画像形成部１０の、感光体ドラム１１周囲には、感光体ドラム１１の矢印ｓ方向の回転に従い順次感光体ドラム１１を一様に帯電する帯電器１２、帯電された感光体ドラム１１に潜像を形成するための潜像形成部であるレーザ露光装置１３からのレーザ光１３ａの照射位置１４、ブラック現像装置１５、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の現像剤により現像を行う現像装置１６、１７、１８を矢印ｔ方向に回転可能に支持するリボルバタイプのカラー現像装置２０を有している。
【００１０】
更に感光体ドラム１１周囲には、中間転写ベルト２１ａを有する転写ベルト装置２１、クリーナ装置２２が配置されている。又画像形成部１０は、中間転写ベルト２１ａに重ねられた複数色のトナー画像を、記録媒体であるシート紙Ｐに二次転写する二次転写ローラ２３、シート紙Ｐ上のトナー像を定着する定着装置２４、定着後シート紙Ｐを所定方向に排出する排紙ローラ２６を有している。
【００１１】
次に定着装置２４について述べる。図２に示すように定着装置２４は、ヒータランプや電磁誘導コイル等のヒータ２７ａを内蔵し、アルミニウムパイプ等金属製の芯金周囲を、シリコーンゴムあるいはスポンジ状の耐熱性ゴム等で被覆してなる定着部材であるヒートローラ２７に、アルミニウムパイプ等金属製の芯金の外周面にシリコーンゴムの表面層を形成してなる加圧部材であるプレスローラ２８を図示しないスプリングによりヒートローラ２７との間で荷重をかけて成っている。ヒートローラ２７及びプレスローラ２８との間には所望のニップ３０が形成される。
【００１２】
分離部材である分離爪３２は、分離時にスプリング３１の付勢により先端がヒートローラ２７に接する。図３に示すように分離爪３２の先端３７はヒートローラ２７と線接触するようヒレ状に広がっていて、ヒートローラ２７の接点への圧力を分散させている。分離爪３２は、図４に示すようにヒートローラ２７の軸線方向センター２７ｂを中心として左右対称の第１〜第３組の分離爪３２ａ、３２ｂ、３２ｃから成っている。
【００１３】
一番外側部分に配置される第１組の分離爪３２ａは、左右それぞれが、Ａ３サイズシート紙Ｐ１を縦方向に搬送した時の、シート紙Ｐ１両側の余白部３３に接触してシート紙Ｐ１を剥離するよう配置される。次ぎに外側部分に配置される第２組の分離爪３２ｂは、左右それぞれが、Ｂ４サイズシート紙Ｐ２を縦方向に搬送した時の、シート紙Ｐ２両側の余白部３４に接触してシート紙Ｐ２を剥離するよう配置される。更に内側部分に配置される第３組の分離爪３２ｃは、左右それぞれが、Ａ４サイズシート紙Ｐ３を縦方向に搬送した時の、シート紙Ｐ３両側の余白部３５に接触してシート紙Ｐ３を剥離するよう配置される。
【００１４】
更に第１組〜第３組の分離爪３２ａ〜３２ｃは、一番外側部分の第１組の分離爪３２ａから内側部分の第３の分離爪３２ｃに向かうに従い順次ヒートローラ２７の円周方向にもずれて配置される。一番外側部分の第１の分離爪３２ａに対して、第２組、第３組の分離爪３２ｂ、３２ｃは、ヒートローラ２７の回転方向下流に順次２．５ｍｍずれて配置される。このような配置により各シート紙Ｐ１〜Ｐ３は、サイズ毎にその余白部３３〜３５がヒートローラ２７の軸線方向の外側部分に配置される分離爪３２と先に接触してヒートローラ２７から分離され、画像領域が分離爪３２の背面と接触した場合でもその影響を受けないように成っている。
【００１５】
次に画像形成部１０によるカラー画像形成プロセスについて説明する。この画像形成部１０においては、ブラック（ＢＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の順にトナー像を重ねて、カラー画像を形成する。
【００１６】
画像形成プロセスを開始すると、画像形成部１０ではブラック現像装置１５が現像可能位置に移動され、感光体ドラム１１、帯電器１２の駆動と共に中間転写ベルト２１ａが矢印ｕ方向に回転される。感光体ドラム１１は矢印ｓ方向の回転に従い帯電器１２により一様に帯電され、レーザ露光装置１３によりブラック画像信号に応じたレーザ光１３ａを照射されブラックの静電潜像を形成される。
【００１７】
感光体ドラム１１上のブラック（ＢＫ）のトナー画像は、矢印ｕ方向に回転される中間転写ベルト２１ａとの接触位置に達し、中間転写ベルト２１ａ上に静電的に一次転写される。一次転写後感光体ドラム１１は、クリーナ装置２２により残留トナーをクリーニングされる。
【００１８】
この後、ブラック（ＢＫ）のトナー画像形成プロセスと同様に、順次シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のトナー画像形成プロセスを繰り返して、中間転写ベルト２１ａ上の同一位置に複数色のトナー画像を重ねて、中間転写ベルト２１ａ上にフルカラートナー画像を得る。この間ブラック現像装置１５は感光体ドラム１１から離間し、カラー現像装置２０にあっては、各色の静電潜像の到達に合わせて矢印ｔ方向に回転して、シアン（Ｃ）現像装置１８、マゼンタ（Ｍ）現像装置１７、イエロー（Ｙ）現像装置１６を順次感光体ドラム１１に対向配置する。
【００１９】
この後、中間転写ベルト２１ａに重ね合わされたブラック（ＢＫ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のフルカラートナー画像は二次転写ローラ２３が対向される二次転写位置にてシート紙Ｐ上に一括二次転写される。シート紙Ｐは中間転写ベルト２１ａ上のフルカラートナー画像が二次転写位置に達するのと同期して二次転写位置に搬送されている。
【００２０】
フルカラートナー画像を形成されたシート紙Ｐは定着装置２４に搬送され、シート紙Ｐはヒートローラ２７及びプレスローラ２８との間のニップ３０に挿通されてフルカラートナー像を加熱加圧定着される。ニップ３０を通過したシート紙Ｐは、例えばＡ３サイズであれば、両側の余白部３３の先端が第１組の分離爪３２ａに接触して、ヒートローラ２７から分離される。ヒートローラ２７に対するシート紙Ｐ１の巻き付きが強い場合は、更に内側の第２組の分離爪３２ｂがシート紙Ｐ先端に接触して、ヒートローラ２７から分離される。第２組の分離爪３２ｂはシート紙Ｐ１の画像領域に位置する。但しシート紙Ｐ１は最初に余白部３３にて第１組の分離爪３２ａにより分離開始されているので、第２組の分離爪３２ｂが画像領域に接しても画像に負荷を掛けることがなく画像欠陥を来たさずにシート紙Ｐ１を分離できる。
【００２１】
又シート紙Ｐ１先端を分離後、シート紙Ｐのヒートローラ２７方向への巻き付きが大きかった場合、シート紙Ｐ１は図５に示すように第１組の分離爪３２ａの背面更には第２組の分離爪３２ｂの背面と接触することがあるが、第１組の分離爪３２ａは余白部３３に位置することから、トナー画像が影響を受けることは無い。更に画像領域に位置する第２組の分離爪３２ｂは、第１組の分離爪３２ａの位置よりヒートローラ２７の回転方向下流に２．５ｍｍずれて配置されるので、第２組の分離爪３２ｂの背面がシート紙Ｐ１の画像領域に接触したとしてもその接触力はきわめて弱く画像に負荷を掛けることがなく画像欠陥を生じない。
【００２２】
Ｂ４サイズのシート紙Ｐ２の場合はニップ３０を通過した後、余白部３４の先端が第２組の分離爪３２ｂに接触して、ヒートローラ２７から分離される。ヒートローラ２７に対するシート紙Ｐ２の巻き付きが強い場合は、更に内側のシート紙Ｐ２の画像領域に位置する第３組の分離爪３２ｃがシート紙Ｐ２先端に接触して、ヒートローラ２７から分離される。但しシート紙Ｐ２は最初に余白部３４にて第２組の分離爪３２ｂにより分離開始されているので、第３組の分離爪３２ｃが画像領域に接しても画像に負荷を掛けることがなく画像欠陥を来たさずにシート紙Ｐ２を分離できる。
【００２３】
又シート紙Ｐ２のヒートローラ２７方向への巻き付きが大きかった場合、シート紙Ｐ２は第２組の分離爪３２ｂの背面更には第２組の分離爪３２ｃの背面と接触することがあるが、シート紙Ｐ１の場合と同様、第２組の分離爪３２ｂは余白部３４に位置することから、トナー画像が影響を受けることは無く、更に画像領域に位置する第３組の分離爪３２ｃとの接触力はきわめて弱く画像欠陥を生じない。同様にＡ４サイズのシート紙Ｐ３の場合はニップ３０を通過した後、余白部３５の先端が第３組の分離爪３２ｃに接触して、ヒートローラ２７から分離され排紙ローラ２６に達し排紙される。又、シート紙Ｐ３は第３組の分離爪３２ｃの背面と接触することがあるがその接触位置は余白部３５であることから、トナー画像が影響を受けることは無い。
【００２４】
尚、この定着装置２４を用いて定着テストを行った。トナーの付着量１．６ｍｇ／ｃｍ^２、温度３５℃、湿度８５％ＲＨの環境下で、６０ｇ／ｃｍ^２の薄紙の定着を行っても、画像領域の第２組あるいは第３組の分離爪３２ｂ、３２ｃとの接触を原因とする画像欠陥は見られなかった。
【００２５】
この実施の形態によれば、シート紙Ｐサイズに併せて、３組の分離爪３２ａ〜３２ｃを各シート紙Ｐ１〜Ｐ３の余白部３３〜３５に接触するよう配置し、更に一番外側部分の第１組の分離爪３２ａに比し、内側部分の第２組、第３組の分離爪３２ｂ、３２ｃを順次ヒートローラ２７の回転方向下流にずらして配置している。即ちシート紙分離時には、各シート紙Ｐ１〜Ｐ３は両側の余白部３３〜３５に、それぞれ対応する分離爪３２ａ〜３２ｃが最初に接触してヒートローラ２７から分離される。
【００２６】
ヒートローラ２７に対するシート紙Ｐの巻き付きが強い場合は、シート紙Ｐのサイズに応じて更に内側の画像領域に位置する分離爪３２ｂ〜３２ｃがシート紙Ｐ先端に接触して、シート紙Ｐはヒートローラ２７から分離される。但しシート紙Ｐは最初に各余白部３３〜３５にて分離開始されているので、次に分離爪３２ｂ〜３２ｃが画像領域に接しても画像に負荷を掛けることがなく画像欠陥を来たさずにシート紙Ｐを分離できる。
【００２７】
又シート紙Ｐ先端を分離後、分離後のシート紙Ｐの巻き付きが大きい場合、内側の分離爪３２ｂ、３２ｃの背面がシート紙Ｐの画像領域に接触することがあるが、接触したとしてもその接触力はきわめて弱く画像に負荷を掛けることがなく画像欠陥を発生せず、高画質の定着画像を得られる。
【００２８】
尚この発明は、上記実施の形態に限られるものではなく、この発明の範囲内で種々変更可能であり、例えば本発明の定着装置を搭載する、画像形成装置の構造は限定されず、感光体ドラム周囲に複数の現像装置を設け、感光体ドラムを複数回転する事により感光体ドラム上に順次色の異なるトナー像を形成する装置であっても良いし、転写方法も中間転写ベルトを用いなくても良い。又定着部材はローラ間に掛け渡されるベルト状であっても良いし、分離部材も先端が尖った爪形状であっても良い。更に定着部材及び前記加圧部材間のニップの長手方向における分離部材の数や配置位置等任意であるが、記録媒体のサイズに応じて、その余白部に対応するよう配置することがより望ましい。又、定着部材の回転方向における分離部材間の距離も、外側部分の分離部材から順次回転方向下流に２ｍｍ以上保持していれば、画像形成装置の使用環境により任意である。
【００２９】
【発明の効果】
以上詳述したようにこの発明によれば、複数の分離部材を、ニップの長手方向外側部分に配置される分離部材が記録媒体に最初に接触して定着部材を分離するように配置し、記録部材の巻き付きの強さに応じて順次内側の分離部材が記録部材に接触する。従って定着装置の小型化により記録媒体の巻き付きが大きくなる場合であっても、記録媒体を、分離部材との接触による画像欠陥を生じること無く定着部材から確実に分離でき、装置の小型化に関わらず高画質の定着装置を得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態のデジタル複写機の画像形成部を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態の定着装置を示す概略構成図である。
【図３】本発明の実施の形態の分離爪先端を示す概略斜視図である。
【図４】本発明の実施の形態の分離爪の配置を示す説明図である。
【図５】本発明の実施の形態のシート紙分離時の分離爪との接触を示す説明図である。
【符号の説明】
１０…画像形成部
１１…感光体ドラム
１２…帯電器
１３…レーザ露光装置
１５…ブラック現像装置
２０…カラー現像装置
２１ａ…中間転写ベルト
２３…二次転写ローラ
２４…定着装置
２７…ヒートローラ
２８…プレスローラ
３２…分離爪
３２ａ〜３２ｃ…第１〜第３組の分離爪

Claims

記録媒体のトナー像形成面と接する定着部材と、
前記定着部材と共に前記記録媒体を挟持して加圧する加圧部材と、
前記定着部材及び前記加圧部材により形成されるニップの長手方向に複数配置され、前記ニップを通過後の前記記録媒体と前記定着部材との間に挿通して前記記録媒体を前記定着部材から分離する分離部材とを具備し、
前記複数の分離部材は、前記複数の分離部材の内で前記ニップの長手方向外側部分に配置される前記分離部材から前記記録媒体に先に接触するように配置してなることを特徴とする画像形成装置の定着装置。
前記分離部材を、前記ニップの長手方向において外側部分に配置される前記分離部材から、順次前記定着部材の回転方向下流にずらして配置することを特徴とする請求項１記載の画像形成装置の定着装置。
前記複数の分離部材の内で、先に前記記録媒体に接触する前記分離部材は、前記記録媒体の余白部に接触するよう配置することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の画像形成装置の定着装置。