JP2020008727A - 剥離部材 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な方法で相手ローラとのギャップの調整を容易にするとともに、用紙のジャミングによる変形を防止でき、優れた用紙剥離性能を発揮する剥離部材を提供することを目的とする。【解決手段】剥離部材１は、電子写真装置のローラから用紙を剥離するものであって、ローラに先端部を接触または近接させる剥離シート２と、剥離シート２を支持する支持部材３とを有し、支持部材３は長辺側全域を短辺側に２回曲げられた板材であり、支持部材３の一長辺側の第１板部３ａに剥離シート２が支持され、支持部材３の２箇所の曲げ部を跨ぐ貫通孔４を有する。【選択図】図２

Description

本発明は複写機やレーザービームプリンタなどの電子写真装置に設置される各種ローラから用紙を剥離する剥離部材に関し、特に定着ローラなどの定着部材用の剥離部材に関する。

複写機やレーザービームプリンタなどの電子写真装置には、感光ドラム上に形成された静電潜像をトナーなどの現像剤を用いて用紙上に現像し、その後定着させるために加熱定着装置が設けられている。加熱定着装置は、現像剤を加熱溶融するとともに加圧することで用紙に定着させるための定着ローラや定着ベルトなどの定着部材を有している。この定着部材や、定着部材に用紙を加圧する加圧ローラなどには、用紙がローラなどに巻き付き円滑な動作の妨げになるのを防ぐために、現像剤が定着された用紙をローラなどから剥離するシート状の剥離部材が用いられている。

剥離部材は用紙を相手ローラから引き剥がす部材であり、相手ローラと接触又は近接して設けられる。具体的には、剥離部材は、相手ローラに対し一長辺側全域のギャップ（隙間）が所定距離に保たれるように設けられる。従来、このギャップの微調整が可能な剥離部材が提案されている（特許文献１、２）。

特許文献１に記載の剥離部材は、剥離シートと剥離シートを支持する支持板と支持板の上面に固定され且つ複数の各連結ボルトに対応して配置されたねじ孔形成部材とを有し、各ねじ孔形成部材のねじ孔に各連結ボルトがねじ込まれ、ねじ込み量によってギャップを部分的に調整している。

特許文献２に記載の剥離部材１１は、図５に示すように、分離板１２と支持部材１３で構成される。この支持部材１３は、通紙方向（記録媒体進行方向）の下流側に、Ｕ字状に形成された凹部としてのエンボス部１４を複数個（例えば５〜７個）有する。このエンボス部１４には、組み付け用の固定穴１５が設けられており、剥離部材１１は固定ボルト（図示省略）によって相手部材に組み付けられる。この構成では、固定ボルトの締めつけ量で剥離部材の高さ位置を調整し、相手ローラとのギャップを所定距離に保っている。また、エンボス部１４は、固定ボルトが分離板のシート面から突出しないように固定ネジの厚み分控えて（凹んで）形成される。なお、図５は反通紙方向から見ているため、エンボス部１４は凸状に表示されている。

特開２００６−１１９６７７号公報 特開２０１４−１９９３８２号公報

特許文献１、２の剥離部材は、上記のとおり、相手ローラとのギャップ調整が容易であるが平板形状のため、ジャミング時に用紙を強制的に引き抜くと分離板や支持部材が変形する懸念がある。また、剥離部材にはある程度の剛性が必要なため、特許文献１、２で記載されるような固定ネジの絞り（締めつけ量）では微調整が困難な場合があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、簡易な方法で相手ローラとのギャップの調整を可能としつつも、用紙のジャミングによる変形を防止でき、優れた用紙剥離性能を発揮する剥離部材を提供することを目的とする。

本発明の剥離部材は、電子写真装置のローラから用紙を剥離する剥離部材であって、上記ローラに先端部を接触または近接させる剥離シートと、該剥離シートを支持する支持部材とを有し、上記支持部材は長辺側全域を短辺側に２回曲げられた板材であり、該支持部材の一長辺側の板部に上記剥離シートが支持され、上記支持部材の２箇所の曲げ部を跨ぐ貫通孔を有することを特徴とする。

ここで「接触する」とは、剥離シートの一辺（先端部）が、ローラの軸方向に対して線接触することをいう。また「近接する」とは、用紙がローラに巻き付くことを防止できる程度に、剥離シートの一辺（先端部）がローラに接近配置されていることをいう。なお、電子写真装置のローラとは、例えば、感光ドラム、定着ローラ（ベルトロールを含む）、加圧ローラ（ベルトロールを含む）などである。

上記支持部材は、上記板部である第１板部と、該第１板部と平行に設けられた、他方の長辺側の第２板部と、これらを繋ぐ接続板部とを有し、上記曲げ部における角度であって、上記第１板部に対して上記接続板部がなす角度が８０度〜１２０度であることを特徴とする。

上記貫通孔の孔径が２〜８ｍｍであることを特徴とする。

上記貫通孔が、上記支持部材の長手方向に沿って離間して３〜１８個設けられていることを特徴とする。

上記剥離部材は、上記電子写真装置内の相手部材に組み付けられて使用され、上記支持部材に上記相手部材との固定用取付穴が長手方向に沿って複数設けられており、上記貫通孔の長手方向における位置が、上記固定用取付穴の長手方向における位置と重ならない位置であることを特徴とする。

本発明の剥離部材は、支持部材が長辺側全域を短辺側に２回曲げられた板材であり、該支持部材の一長辺側の板部に剥離シートが支持され、支持部材の２箇所の曲げ部を跨ぐ貫通孔を有するので、この貫通孔が相手ローラとのギャップ調整用の穴として機能し、長辺側方向のクラウニングが可能となることで相手ローラとのギャップ調整ができる。また、支持部材が短辺側に２回曲げられた板材からなるので、ジャミング時に必要な剛性が確保でき、用紙取り出しによる変形を防止できる。これにより、長期間にわたり剥離シートの先端部を安定してローラに接触または近接でき、用紙をスムーズに剥離できる。

上記曲げ部における角度であって、第１板部に対して接続板部がなす角度が８０度〜１２０度であるので、曲げ部が略直角となり剥離部材としての剛性に優れる。

支持部材に固定用取付穴が長手方向に沿って複数設けられており、貫通孔の長手方向における位置が、固定用取付穴の長手方向における位置と重ならない位置であるので、孔（穴）が重なることによる支持部材の強度低下を抑制できる。

剥離部材を用いた定着装置の概要図である。 本発明の剥離部材の一例を示す斜視図である。 本発明の剥離部材の支持部材の一例を示す斜視図である。 図３の支持部材の平面図および軸方向断面図である。 従来の剥離部材の一例を示す斜視図である。

本発明の剥離部材を用いた定着装置を図１に基づいて説明する。図１は剥離部材を用いたヒートローラ方式の定着装置の概要図である。定着装置は、ヒータ６ａが内蔵され、矢印Ａ方向に回転する定着ローラ６と、この定着ローラ６に接触して矢印Ｂ方向に回転する加圧ローラ７と、定着ローラ６および加圧ローラ７が接触して形成されるニップ部８の付近に配置される剥離部材１とから構成される。用紙９上に形成されたトナー像がニップ部８で定着されて定着された画像となる。ニップ部８を通過した用紙９を定着ローラ６から剥離できるように、剥離部材１を構成する剥離シート２の先端部が、定着ローラ６に接触または近接する位置に配置されている。

本発明の剥離部材の一例を図２に基づいて説明する。図２は剥離部材の斜視図である。図２に示すように、剥離部材１は、平面形状が略長方形である剥離シート２と、剥離シート２をその長手方向にわたって支持固定する支持部材３とを備えてなる。図中の黒矢印が通紙方向であり、剥離シート２および支持部材３の長手方向と通紙方向とは直交している。剥離シート２において、支持部材３に支持固定される面が反通紙面、その反対面が通紙面となる。剥離部材１における剥離シート２の通紙方向上流側の端部である先端部２ａを、定着ローラなどの各種ローラに接触または近接する位置に配置して、ローラから剥がれた用紙の端部を拾い取る（図１参照）。本発明の剥離部材は、支持部材３が長辺側全域を短辺側に２回曲げられた断面略Ｚ字状の部材であることを特徴としている。図２に示すように、剥離シート２は、支持部材３の一長辺側の板部に支持固定されている。

支持部材について、図３に基づいて説明する。図３には支持部材の斜視図を示す。支持部材３は、断面略Ｚ字状に折り曲げられた金属厚板であり、一方の長辺側である第１板部３ａと、他方の長辺側である第２板部３ｂと、これらを繋ぐ接続板部３ｃとを有する。第１板部３ａと第２板部３ｂは互いに平行に設けられ、第１板部３ａの面上に剥離シート２が固定される（図１参照）。この場合、第１板部３ａが通紙方向上流側となり、第２板部３ｂが通紙方向下流側となる。このように支持部材３は、金属厚板を、第１板部３ａの部分を残して、残りの部分を反通紙面側に略垂直に折り曲げ、さらにこれを第１板部３ａと水平に通紙方向下流側に略垂直に折り曲げた構造となっている。２回の折り曲げによって、第１曲げ部３ｄと第２曲げ部３ｅが支持部材３の長手方向に沿って形成される。第１曲げ部３ｄは、第１板部３ａと接続板部３ｃとの境界部であり、第２曲げ部３ｅは、第２板部３ｂと接続板部３ｃとの境界部である。本発明において、支持部材３は、略直角の２つの曲げ部３ｄ、３ｅを有するため、ジャミング時に必要な剛性が確保できる。

図２において、第１板部３ａと剥離シート２は溶接などにより接合されている。剥離シート２の形状変化による先端部２ａの水平精度の劣化を防止するため、長手方向に平行にスポット部を設けたレーザースポット溶接により接合することが好ましい。

また、第２板部３ｂには、剥離部材１を定着装置本体に固定するための固定用取付穴５が設けられている。固定用取付穴５は、長手方向に沿って複数設けられ、固定用取付穴５に固定ボルト（図示省略）が挿入されて剥離部材１が固定される。

図３に示すように、支持部材３は貫通孔４を有する。貫通孔４は、支持部材３の２箇所の曲げ部３ｄ、３ｅを跨ぐように形成されている。具体的には、貫通孔４は、接続板部３ｃ上を第１板部３ａから第２板部３ｂまで貫通するように形成されている。貫通孔４は、支持部材３の長手方向に沿って離間して複数個（図３では１７個）設けられている。貫通孔の個数は、支持部材の強度や通紙方向上流側の先端部のクラウニング形状の形成などを考慮して適宜決定される。貫通孔の個数は、３〜１８個であることが好ましく、６〜１２個がより好ましい。貫通孔４は、第１板部３ａおよび第２板部３ｂに対して直角に形成されることが好ましい。

支持部材について、さらに図４に基づいて説明する。図４（ａ）には支持部材の一部平面図を示し、図４（ｂ）には貫通孔および固定用取付穴が形成されていない部分における支持部材の軸方向断面図（Ａ−Ａ線断面図）を示す。図４（ａ）に示すように、貫通孔の平面形状は円形状である。貫通孔はエッジのない形状であるので、ジャミング時に応力が加わった際にも応力の集中を回避できる。貫通孔の孔径Φは特に限定されないが、例えば、２〜８ｍｍであることが好ましい。図４（ａ）では、貫通孔の孔径Φが接続板部３ｃの厚みＴよりも大きく形成されているが、同じでもよく、小さく形成されていてもよい。図４（ａ）において、接続板部３ｃの厚みＴは、平板の厚みと同じである。また、貫通孔は、固定用取付穴５の孔径と略同一に形成されている。なお、支持部材においてすべての貫通孔が同じ形状である必要はなく、長手方向の位置などに応じて貫通孔の孔径や平面形状を適宜変化させてもよい。

また、長手方向で隣り合う貫通孔同士の間隔ＷＡは、支持部材の強度などを考慮して適宜決定される。貫通孔同士の間隔ＷＡとしては、各貫通孔をすべて同じ形状とし、支持部材３の長手方向の幅Ｗ（図３参照）の１／１０以下の間隔とすることが好ましい。また、各間隔は、等間隔とすることが好ましい。なお、ここでの間隔とは、貫通孔４の中心位置（支持部材の長手方向での中心位置）の長手方向間の距離をいう。

また、図４（ａ）に示すように、貫通孔４の長手方向における位置は、固定用取付穴５の長手方向における位置と重ならない位置であることが好ましい。これにより、貫通孔および固定用取付穴の位置が重なることによる支持部材３の強度低下を抑制できる。

図４（ｂ）のＡ−Ａ線断面図において、第１曲げ部３ｄにおける曲げ角度θ１は９０度である。曲げ角度θ１は、第１板部３ａの平板面と接続板部３ｃの平板面がなす角度である。また、第２曲げ部３ｅにおける曲げ角度θ２は９０度である。曲げ角度θ２は、第２板部３ｂの平板面と接続板部３ｃの平板面がなす角度である。なお、第１板部３ａと第２板部３ｂは平行であり、曲げ角度θ１と曲げ角度θ２は錯覚の関係であることから、これらは等しい角度となる。曲げ角度θ１（θ２）は特に限定されず、例えば６０〜１５０度とすることができる。曲げ角度の精度やジャミング時の剛性の点から、曲げ角度θ１（θ２）は８０〜１２０度であることが好ましく、８５度〜９５度であることがより好ましい。

接続板部３ｃの高さ（第１板部３ａと第２板部３ｂの厚みを除く）は、剥離部材が収容されるスペースにもよるが、例えば、２ｍｍ〜１０ｍｍであることが好ましい。本発明の支持部材では、第１板部３ａで構成される剥離シートの貼付面と、第２板部３ｂで構成される組み付け用の固定面とが所定以上の段差をもって設けられているので、従来の剥離部材に比べて、周辺スペースの関係上、有利となる。

支持部材３の材質としては、鉄、アルミニウム、銅、ステンレス鋼などを用いることができる。特に、ステンレス鋼であれば錆びることがなく、加工が容易であり安価なため好ましい。また、支持部材３を構成する金属厚板の板厚さは、金属板を取付ける強度を十分に確保するために、０．８ｍｍ以上が好ましい。

剥離シート２（図２参照）は、ローラの軸方向長さと略同じ長さの接触幅を有している。接触幅が大きいことによってローラに対する単位面積当たりの接触圧力が小さくなりローラ表面の局部的な摩耗が防止できる。なお、ローラの軸方向長さと略同じ長さとは、上記効果が得られる程度の長さをいい、具体的には少なくともローラの軸方向長さの半分程度以上であって、ローラの軸方向長さと同じか僅かに長ければよい。

また、剥離シート２の先端部２ａの厚さ方向を、エッジのない曲面とすることが好ましい。この端部の厚さ方向を曲面とすることで、定着ローラなどに対して定圧以上の圧接状態になった場合でも定着部材の表面を傷付けることがない。上記曲面は金属薄板からなる剥離シートを所定形状に加工した後で機械加工してもよいが、カッティングと同時に加圧成形することができるプレスカットにより加工することが望ましい。

剥離シートは、その先端部の少なくとも通紙面に、用紙剥離性能が向上するように、潤滑性被膜を塗布するか、または非粘着性樹脂フィルムを貼付することが好ましい。特に、非粘着性樹脂フィルムを貼付することが用紙剥離性能と高温耐久性に優れるため好ましい。

剥離シートの材質としては、鉄、アルミニウム、銅、ステンレス鋼などを使用できる。支持部材と同様の理由でステンレス鋼が好ましい。金属薄板とすることで、高い剛性を確保しやすい。さらに、剥離シートは、金属板の一長辺側を圧延して形成され、長手方向に厚みが一定であり、その通紙面が平面であるので、通紙面に突き当て部のような凹凸部がなくローラを傷付けない。

また、剥離シートを樹脂成形体としてもよい。樹脂としては、芳香族ポリエステル樹脂などの液晶樹脂（ＬＣＰ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂、ポリアセタール（ＰＯＭ）樹脂、ポリアミド（ＰＡ）樹脂などの結晶性樹脂、あるいは、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）樹脂、ポリフェニルサルフォン（ＰＰＳＵ）樹脂、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）樹脂、ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）樹脂、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）樹脂などの非晶性樹脂を使用できる。樹脂成形体とすることで、射出成形などにより複雑形状の係合部を容易に形成できる。なお、各部材の厚さや形状は、金属を用いる場合と同様にできる。

剥離シートの厚さは５０μｍ〜５００μｍの範囲が好ましい。５０μｍ未満では剥離力が確保されないおそれや、ジャミング時に変形するおそれがある。５００μｍをこえると剥離すべき用紙が、シートの先端部に突き当たり、ジャミングの発生原因となるおそれがある。より好ましい剥離シートの厚さは、１００μｍ〜４００μｍである。

［参考例１］
厚さ１．０ｍｍのステンレス（ＳＵＳ３０４ＣＳＰ）からなる金属厚板を長手方向長さ（幅Ｗ）３００ｍｍ、短手方向長さ５０ｍｍにカットして、第１板部３ａおよび第２板部３ｂの短手方向長さがそれぞれ２０ｍｍになるように直角に曲げて、略Ｚ字状の試験部材を作製した。図４における曲げ角度θ１、θ２は９０度であった。なお、この試験部材は、ギャップ調整用の貫通孔は形成されていない。

［参考例２］
曲げ角度以外は、参考例１と同様にして試験部材を作製した。図４における曲げ角度θ１、θ２は１４０度（鈍角）であった。

参考例の試験部材を用いて、剛性および相手ローラとのギャップ調整の観点で評価を実施した。結果、参考例１では、試験部材の剛性が向上したものの、相手ローラとのギャップ調整ができなくなった。一方、参考例２では、曲げ角度を鈍角とすることで相手ローラとのギャップ調整は可能となったが、長手方向長さが長いため、曲げ角度の精度およびそれに付随する精度維持が極めて困難であった。また、剛性についても参考例１に比べてジャミング時の強度不足が懸念された。

［実施例１］
参考例１の試験部材の２箇所の曲げ部を跨ぐようにギャップ調整用の貫通孔を形成して、試験部材を作製した。該貫通孔は、長手方向に沿って９個設けた。図４における曲げ角度θ１、θ２は９０度であった。貫通孔の孔径はΦ３ｍｍであり、貫通孔同士の間隔は３０ｍｍであった。

［比較例１］
曲げ角度θ１、θ２を１６０度とした以外は、実施例１の試験部材と同様のものを作製した。

［比較例２］
曲げ角度θ１、θ２を１７０度とした以外は、実施例１の試験部材と同様のものを作製した。

結果、実施例１では、貫通孔を設けたことで、長手方向のクラウニングが可能となり、相手ローラとのギャップ調整が可能となった。また、金属厚板の短手方向は９０度で曲げられているため、ジャミング時に必要な剛性も確保できた。一方、比較例１、２では、相手ローラとのギャップ調整を改善させる目的で曲げ角度を９０度から１００度を超える角度に変更したが、ギャップ調整は可能となったものの、曲げ角度の精度維持が困難となった。また、剛性についても実施例１に比べて強度不足が懸念された。

以上より、本発明の剥離部材では、支持部材の短辺側に設けた２箇所の略直角の曲げ部を跨ぐように長辺側にギャップ調整用の貫通孔を形成したので、相手ローラとのギャップ調整が容易になった。また、ジャミング時の用紙取り出しによる変形がなくなった。

本発明の剥離部材は、剥離シートとその支持部材からなる構成の剥離部材において、簡易な方法で相手ローラとのギャップの調整を可能としつつも、用紙のジャミングによる変形を防止でき、優れた用紙剥離性能を発揮できるので、電子写真装置に設置される定着ローラなどの各種ローラから用紙を剥離するための剥離部材として好適に利用できる。

１ 剥離部材
２ 剥離シート
３ 支持部材
４ 貫通孔
５ 固定用取付穴
６ 定着ローラ
７ 加圧ローラ
８ ニップ部
９ 用紙

Claims (5)

1. 電子写真装置のローラから用紙を剥離する剥離部材であって、
   前記ローラに先端部を接触または近接させる剥離シートと、該剥離シートを支持する支持部材とを有し、
   前記支持部材は長辺側全域を短辺側に２回曲げられた板材であり、該支持部材の一長辺側の板部に前記剥離シートが支持され、
   前記支持部材の２箇所の曲げ部を跨ぐ貫通孔を有することを特徴とする剥離部材。
2. 前記支持部材は、前記板部である第１板部と、該第１板部と平行に設けられた、他方の長辺側の第２板部と、これらを繋ぐ接続板部とを有し、
   前記曲げ部における角度であって、前記第１板部に対して前記接続板部がなす角度が８０度〜１２０度であることを特徴とする請求項１記載の剥離部材。
3. 前記貫通孔の孔径が２〜８ｍｍであることを特徴とする請求項１または請求項２記載の剥離部材。
4. 前記貫通孔が、前記支持部材の長手方向に沿って離間して３〜１８個設けられていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項記載の剥離部材。
5. 前記剥離部材は、前記電子写真装置内の相手部材に組み付けられて使用され、
   前記支持部材に前記相手部材との固定用取付穴が長手方向に沿って複数設けられており、
   前記貫通孔の長手方向における位置が、前記固定用取付穴の長手方向における位置と重ならない位置であることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項記載の剥離部材。

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