JP4064614B2

JP4064614B2 - 定着装置

Info

Publication number: JP4064614B2
Application number: JP2000318828A
Authority: JP
Inventors: 秀彦藤原; 昌彦上條; 康太竹中
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2000-10-19
Filing date: 2000-10-19
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2020-10-19
Also published as: JP2002123120A

Description

【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、前記定着ローラと前記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、前記加圧部材は、前記定着ローラに対向して配置された支持体と、前記支持体に取り付けられた弾性体と、前記支持体及び前記弾性体とを隙間なく被覆し、周方向に切れ目がないチューブ状の低摩擦部材とを備え、前記加圧部材は、前記定着ローラに対する圧接面側の高さが、転写紙の通過方向の端部よりも前記通過方向の中央部が高くなるようにし、前記定着ローラが前記加圧部材の前記弾性体側で前記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。周方向に切れ目がないチューブ状の低摩擦部材が支持体及び弾性体とを隙間なく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。
【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１７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）３１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２３ｂ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２３ｂ、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２１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、周方向に切れ目がないチューブ状の低摩擦部材が支持体及び弾性体とを隙間なく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

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、前記定着ローラと前記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、
前記加圧部材は、前記定着ローラに対向して配置された支持体と、
前記支持体に取り付けられた弾性体と、
前記支持体及び前記弾性体とを隙間なく被覆し、周方向に切れ目がないチューブ状の低摩擦部材とを備え、
前記加圧部材は、前記定着ローラに対する圧接面側の高さが、転写紙の通過方向の端部よりも前記通過方向の中央部が高くなるようにし、
前記定着ローラが前記加圧部材の前記弾性体側で前記低摩擦部材に圧接していることを特徴とする定着装置。
前記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。
前記加圧部材の前記定着ローラに対する圧接面の高さを、前記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。