JPH01288890A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の産業上の利用分野） 本発明はレーザービームプリンタ、複写機等の画像形成
装置に使用される未定着画像を定着するための定着装置
に関する。

（従来技術） 従来、電子写真装置等に使用され未定着画像を定着する
定着装置では、一対の回転体、特にローラ対を用いるも
のが広く普及している。

この一対のローラを用いるローラ定着装置においては、
シート状部材としての紙等の像支持材上の未定着のトナ
ー像を定着後、該像支持材が定着時に回転体たるローラ
に付着して巻付くことがたびたびあり、これを防止する
ためローラ上に巻付防止片を接触するように設けている
。上記ローラ対は例えばシリコーンゴム、フッ素ゴム、
フロロシリコーンゴム等の耐熱離型性ゴム被覆、あるい
は四弗化エチレンコーティング等を施した表面層を有し
ており、定着時にローラ表面にトナーが付着する、いわ
ゆるオフセットが生じないように配慮されている。

上記巻付防止片の効果を向上せしめるためには、ローラ
との接触圧を上げることが好ましいが、しかし長時間上
記巻付防止片が上記接触圧のもとでローラ表面に接触し
ていると、接触が常に同一位置でなされているために、
上記表面層の材質があまり硬（ないことと相俟って、巻
付防止片に付着するトナーにより上記ローラ表面に損傷
を与えることとなっていた。

そこで、この問題を解決するために、実公昭５３−３９
２３７号公報では、上記巻付防止片をローラに対して接
触状態でローラの軸方向に移動せしめて、接触位置を移
動させて同一箇所での接触時間を短くする方策が開示さ
れている。

（発明が解決する問題点） この上記従来例では定着ローラが回転している間中、巻
付防止片が移動する。

しかし、この構成では分離時にも巻付防止片が移動して
いるためジャムが発生し易い。

（問題点を解決するための手段） 上記問題点を解決する本発明は、支持体上の未定着画像
を定着するための一対の回転体と、支持材を回転体から
分離するための回転体と接触する分離部材と、この分離
部材を回転体の母線方向に往復動させる駆動手段を有す
る定着装置において、上記分離部材の往動及び復動は複
数回の間欠的な移動動作によりなされ、往動時と復動時
では分離部材の停止位置が異なることを特徴とするもの
である。

（実施例） 以下、図面に基づいて本発明の詳細な説明する。

尚、同一機能を果たす部材には同一番号を符しである。

第３図は本発明の実施例の定着装置が適用可能な画像形
成装置の断面図である。

第３図は本発明を実施した複写装置の一実施例の内部構
成を示す図である。本図において、１００は複写装置本
体、２００は両面記録の際に記録媒体（用紙）を裏返し
にする両面処理機能や同一記録媒体に対して複数回の記
録を行う多重記録機能を有するペデイスタル、３００は
原稿の自動給送を行う循環式原稿給送装置、４００は記
録済の用紙を複数のビンに収納する仕分は装置（以下ソ
ータと称する）であり、これらの２００〜５００の各装
置は本体１００に対し、自在に組合わせ使用ができる。

本体１００において、１０１は原稿を載置する原稿台ガ
ラス、１０３は原稿を照明する照明ランプ（露光ランプ
）、１０５．　１０７．　１０９はそれぞれ原稿の反射
光の光路を変更する走査用反射ミラー（走査ミラー）、
１１１は合焦および変倍機能を有するレンズ、１１３は
光路を変更する第４の反射ミラー（走・査ミラー）であ
る。１１５は光学系を駆動する光学系モータ、１１７，
１１９，１２１はそれぞれセンサである。

１３１は感光ドラム、１３３は感光ドラム１３１を駆動
するメインモータ、１３５は高圧ユニット、１３７はブ
ランク露光ユニット、１３９は現像器、１４０は現像ロ
ーラ、１４１は転写帯電器、１４３は分離帯電器、およ
び１４５はクリーニング装置である。

１５１は上段カセット、１５３は下段カセット、１７１
は手差し給紙口、１５５および１５７は給紙ローラ、１
５９はレジストローラである。また、１６１は画像記録
された記録紙を定着側へ搬送する搬送ベルト、１６３は
搬送されてきた記録紙を熱圧着で定着させる定着器、１
６７は両面記録の際に用いるセンサである。

上述の感光ドラム１３１の表面は光導電体と導電体を用
いたシームレス感光体から成り、このドラム１３１は回
動可能に軸支されて、後述の複写開始キーの押下に応答
して作動するメインモータ１３３により、本図の矢印の
方向に回転を開始する。次いで、ドラム１３１の所定回
転制御および電位制御処理（前処理）が終了すると、原
稿台ガラス１０１上に置かれた原稿は、第１走査ミラー
１０５と一体に構成された照明ランプ１０３により照明
され、その原稿の反射光は第１走査ミラー１０５、第２
走査ミラー１０７、第３走査ミラー１０９、レンズ１１
１、および第４走査ミラー１１３を経てドラム１３１上
に結像する。

ドラム１３１は高圧ユニット１３５によりコロナ帯電さ
れる。その後、照明ランプ１０３により照明された像（
原稿画像）がスリット露光され、公知のカールソン方式
でドラム１３１上に静電潜像が形成される。

次に、感光ドラム１３１上の静電潜像は、現像器１３９
の現像ローラ１４０により現像され、トナー像として可
視化され、そのトナー像が転写帯電器１４１により後述
のように転写紙上に転写される。

すなわち、上段カセット１５１もしくは下段カセット１
５３内の転写紙または手差し給紙口１７１にカセットさ
れた転写紙は、給紙ローラ１５５もしくは１５７により
本体装置内に送られ、レジストローラ１５９により正確
なタイミングをもって感光ドラム１３１の方向に送られ
、潜像先端と転写紙の先端とが一致される。その後、転
写帯電器１４１とドラム１３１との間を転写紙が通過す
ることにより、ドラム１３１上のトナー像が転写紙上に
転写される。この転写終了後、転写紙はドラム１３１か
ら分離帯電器１４３により分離され、搬送ベルト１６１
により定着器１６３に導かれ、加圧および加熱により定
着され、その後、排出ローラ１６５により本体１００の
外へ排出される。

転写後のドラム１３１は、そのまま回転を続行して、ク
リーニングローラおよび弾性ブレードで構成されたクリ
ーニング装置１４５により、その表面が清掃される。

次に本発明の特徴たる定着部について説明する。

第１図は本発明実施例の定着装置の側面図、第２図は第
１図実施例装置の斜視図である。

図において、１は内部に加熱手段を有する回転自在な定
着ローラで、該定着ローラｌには下方から加圧ローラ３
５が圧接して従動回転を受けるようになっている。、上
記両ローラ１，３５の層構成は、特に本願発明とは係り
なく、また公知のものすべてが対象となるが、定着ロー
ラ１表層がフッ素樹脂の場合、特にはこのフッ素樹脂よ
り内側に弾性層を有する場合に特に有効である。

上記定着ローラｌの表面には、定着ローラ１の軸と平行
に延びる軸３を中心に回動自在に取付けられた、巻付防
止部材としての分離爪２の先端部２ａが弾圧接触してい
る。また上記弾圧接触は、ねじコイルばね６により与え
られるトルクによりなされている。なお、上記分離爪２
はストッパー１１により一体となでおり、圧縮コイルバ
ネ１２により常に矢印１３方向に付勢されている。

また前記軸部材１０の一端１０ａは球状の形状をしてお
り、カム２３の斜面２３ａに当接しており、カムにはバ
ネ２６により付勢されたブレーキ部材２５がおしつけら
れている。

前記カムに固定された回転軸２７は側板２８．２１に回
転自在に保持されカムと一緒に回転する。この回転軸２
７には一方向クラッチを含むレバー２４が嵌合しており
、このレバー先端はソレノイド１８に接続されている。

以下上述した構成の本実施例装置の動作について説明す
る。

前述した様に通常分離爪２は第１図に示す様にローラ表
面に当接している。

次にある条件で制御手段２９より分離爪の移動信号がは
いるとソレノイド１８はＯＮ状態となり、レバー２４が
回動軸２７を中心に矢印３３方向に回転する。前述した
様にレバー２４、定着ローラ１の表面に傷をつけずに滑
動しやすくかつ強度を確保するために、例えばＰ、Ｐ、
Ｓポリアミドイミド、ポリイミド等の耐熱材料または比
較的軟らかい金属でできており、さらにその表層にたと
えば四弗化エチレンコーティング等を施したものもあり
、その先端は鋭利な断面形状を有し、後端部に向かって
広がっている三角形断面をなしている。前記分離爪２及
びその回転中心軸３は爪支持部材７に保持されている。

尚、第２図では分離爪及び分離爪支持部材からなる分離
部材Ａは１つしか図示していないが、この複数の分離部
材は紙サイズ、例えば八６〜Ａ３．　Ｂ６〜Ｂ４サイズ
に全部対応できるべ（設けられている。

この複数の分離部材Ａは分離部材固定板８に固定支持さ
れており、固定板８は側板２１．　２２に固定された軸
１０と軸方向に摺動可能な軸ｌＯにより保持され、軸９
と穴８ａの摺動によりＩ［Ｉ］力方向移動可能になって
いる。また軸１０と爪支持部材固定板８はスラストは一
方向クラッチと一体となっている為前述の動きにより矢
印３３方向がロック方向の為回動軸２７は矢印３３方向
に回転し、軸と一体となっているカム２３も同方向に回
転する。この動きによりカム面にガイドされて、回動軸
ｌＯは矢印３２方向に移動する。第３図はカム面の展開
図でカム面は低部すから始まり、高部Ｃを通り再度す部
に戻る円周面であり、その移動中は最大Ｂである。

以上の動きにより爪先端２ａのローラ表面における軸方
向への移動を行う。

次に制御手段２９より爪先端の移動信号がはいると、ソ
レノイド１８はＯＦＦ状態となりバネ５０の力によりレ
バー２４は今度は逆方向の矢印３４方向に回転する。前
述した様にレバー２４には一方向クラッチがはいってお
り、矢印３４方向は空転方向であり、回動軸２７と一体
のカム２３がブレーキ２５で押えられている為に軸２７
は回転しない、すなわちこの動作では爪の軸方向移動は
行わず、その位置に停止する。

次に、本発明の実施例における分離部材の移動動作のタ
イミングを説明する。

いままでの実験データをみると定着ローラの寿命はＴＯ
ＴＡＬの定着数が同じでも一枚ずつのプリント指令によ
り画像形成を行う間欠モード、すなわち起動停止の（り
かえず間欠モードでは、複数枚のプリント指令によりロ
ーラがまわりっばなしで使用する連続モードよりその寿
命が非常に短くその値は約１／３はどである。

これは逆にローラ上の同一場所に爪が当接していても連
続モードであれば、間欠モードの約３倍は寿命が長い事
がわかる。

第４図は間欠モード時及び連続モード時における前述ソ
レノイドのＯＮ、ＯＦＦタイミングすなわち分離部材の
移動を行うタイミングの一実施例を示している。

すなわち−枚コピー時は前述した様にローラに摩耗を与
えやすい為必ず１回毎に移動を行う。

連続モード時はある一定枚数の定着を行った後例えば２
０枚コピー後その紙間等２０枚目と２１枚目等で一度爪
移動を行う。ソレノイド及び爪の移動機構の耐久性を考
えてもその動作回数は少ない方がよ（、また紙間で移動
を行う事からジャム発生の危険度を考えればこれも動作
回数は少ない方が好ましい。

即ち、第４図例に示される通り、所定の定着回数毎に分
離部材の移動を行い、この所定回数をモードの違いによ
るローラの摩耗のしかたの違いに応じて変えることで、
分離部材の移動数を減らすことができ、移動機構の耐久
性の問題を解決できると共に、ジャムの発生をも防止で
きる。

また、特に、第１図のように移動機構にソレノイドを用
いる場合、ソレノイドの動作がつづくとソレノイドが約
１００°以上に自己昇温し、ソレノイドが損傷すること
がある。熱ローラの場合、この傾向は特に顕著であり、
分離部材の移動回数を少なくすることは非常に有効であ
る。

また、このモードの違いとしては、ローラの摩耗程度に
差が生じるもの全てに適用可である。

上記実施例において、１回の移動量はレシプロ幅より小
さ（している。

即ち、間欠的移動で分離部材の移動を行い、停止位置で
支持体を分離している。この１回の移動量は少なくても
良（、又、これにより移動時間を短くできるが、レシプ
ロ幅としては大きい方が摩耗の分散から好ましい。

そこで、上述した間欠的移動で分離部材を往復移動させ
ることが有効である。また、往復動作時、往動時と復動
時においてローラ軸上の爪の停止位置をそれぞれ変える
事によりローラの寿命をのばすのにさらに効果がある。

第５図でその説明を行う。

第５図は第２図で説明したカム２３のカム面の展開図で
ある。他は第２図と同じ機構である。すなわち、カムに
往動時及び復動時の回動軸ｌＯの当接平面を設け、それ
ぞれ■■■■と■■■とし■■と■が別の位置、特に接
触幅も重ならない様にしている（第６図）。

ここで斜面Ｚは軸１０の先端球がのりこえられ、かつこ
こで停止しない形状である。これは、往動と復動が同一
場所で爪がローラに停止接触しない為、ローラ寿命の向
上に有効である。

また、この往動時と復動時で分離爪の停止位置を変える
方法としては、往動と復動でカムの全面角度をかえ、間
欠の１回の移動量を往動と復動で変えるようにしても良
い。

第７図は分離部材の移動の他の実施例を示す図で、前述
のレシプロの駆動を５１に示すステッピングモータ等５
１とカム５２に変更したものである。この方法によれば
爪のレシプロに移動量をモータ５１の回転数で制御する
事が可能にできる。

すなわち、カムが１回の回転角度を３６０を倍数にもた
ない角度に設計すると同一場所に爪がとまらなくなる。

さらにカムの１周ごとにそれぞれの最小公倍数が３６０
以下にならない角度に設定すれば上述同様の効果かえら
れる。

次に、更に好ましい実施例について説明する。

第８図、第９図は本発明の更に好ましい実施例を示す図
で、第８図は側面図、第９図は斜視図である。

複数の分離部材Ａは固定板８に固定支持されており、固
定板８にはアーム（１）９が取り付けられ、側板２１．
２２に回動自在に保持された回動軸１０を中心に矢印１
１方向に回動可能であり、軸方向は両端をスラスト止め
部材１１により回動軸１０に固定され、かつ、圧縮コイ
ルバネ１２により常に矢印１３方向に付勢されている。

アーム（１）９はリンク１５を介してアーム（２）１６
に接続されており、アーム１６は中心軸１７を中心に回
動可能で他端をソレノイド１８に連結されている。以上
の構成で分離部材Ａは引張りバネ２０により矢印１４方
向に付勢され、位置決め部７ａが定着器等の位置決め部
１９に突き当たり固定され、この状態で爪先端２ａは定
着ローラ１の表面に当接している。

また前記回動軸１０の一端１０ａは球Ｒ状の形状をして
おり、前述バネ１２の力によりカム２３の斜面２３ａに
当接しており、カムにはバネ２６により付勢されたブレ
ーキ部材２５がおしつけられている。

前記カムに固定された回転軸２７は側板２８．　２１に
回動自在に保持されカムと一緒に回転する。この回転軸
２７には一方向クラッチを含むレバー２４が嵌合してお
り、このレバー２４の先端２４ａが、前記固定板８に設
けられた開口８ａと結合している。

以下、上述した構成の本実施例装置の動作について説明
する。

前述した様に通常分離爪２は第１図に示す様にバネ２０
の力により爪支持部材７の位置め部７ａが定着器等の位
置決め部１９に当接位置決め保持され、この状態でロー
ラに爪先端２ａが当接している。

次に制御手段２９から分離爪の離間信号がはいるとソレ
ノイド１８はＯＮ状態となり、アーム（２）　１６は矢
印３０方向に引かれアーム１６は１７を中心に回転する
。それに伴ないリンク１５．アーム（１）９を介して固
定板８が回転軸１０を中心に矢印３２方向に回転し爪支
持部材７に係合した爪２が移動する為爪先端２ａは３３
の位置まで動きローラ表面から離間する。また同時に次
の動作も行われる。

固定板８の矢印３３の方向の動きに伴ないレバー２４の
先端部２４ａと開口部８ａの結合によりレバー２４が回
動軸２７を中心に矢印３３方向に回転する。

前述した様にレバー２４は一方向クラッチと一体となっ
ている為前述の動きにより矢印３３方向がロック方向の
為回動軸２７は矢印３３方向に回転し、軸と一体となっ
ているカム２３も同方向に回転する。

この動きによりカム面にガイドされて、回動軸１０は矢
印３２方向に移動する。第１Ｏ図はカム面の展開図で、
カム面は低部すから始まり、高部Ｃを通り再度す部に戻
る円周面であり、その移動中は最大Ｂである。

以上の動きにより爪先端２ａのローラ表面からの離間と
軸方向への移動を同時に行う。

次に制御手段２９より爪先端のローラへの当接信号がは
いると、ソレノイド１８はＯＦＦ状態となり前述のロー
ラへの当接状態となる。レバ−２４ハ今度は逆方向の矢
印３４方向に回転する。前述した様にレバー２４には一
方向クラッチがはいっており、矢印３４方向は空転方向
であり、回動軸２７と一体のカム２３がブレーキ２５で
押えられている為に、軸２７は回転しない、すなわち、
この動作では爪の軸方向移動は行わず、ローラへの当接
動作のみ行われた事になる。

本実施例においても往動時と復動時では停止位置を異な
らせている。

このように分離部材のローラ母線方向への移動に連動し
て分離部材のローラに対する接離動作を行っているため
更にローラ爪の摩耗を減少させることができる。

また、分離部材の移動時に、ローラがトナー溶融温度以
上であることが好ましい。

これは固着したトナーも溶融するため、分離部材に固着
したトナーによりローラに傷をつけることを防止するた
めである。

（発明の効果） 以上説明した通り、本発明では間欠的な移動動作で分離
部材を往復動させているため、分離時は分離部材が停止
しており、ジャムの発生が非常に少ない。

また、往復時と復動時で停止位置を変えているため、回
転体の摩耗にも非常に有利である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の定着装置の側面図。 第２図は第１図実施例の斜視図。 第３図は本発明実施例の画像形成装置の断面図。 第４図は本発明の実施例を示すタイミングチャート。 第５図は本発明実施例におけるカム面の展開図。 第６図は本発明の説明図。 第７図は本発明の他の実施例の定着装置の側面図。 第８図は本発明の更に別の実施例の定着装置の側面図。 第９図は第８図実施例の斜視図。 第１０図はカム面の展開図。 ２・・・分離爪　　　　８・・・固定板Ａ・・・分離部
材

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持体上の未定着画像を定着するための一対の回
   転体と、支持材を回転体から分離するための回転体と接
   触する分離部材と、この分離部材を回転体の母線方向に
   往復動させる駆動手段を有する定着装置において、 上記分離部材の往動及び復動は複数回の間欠的な移動動
   作によりなされ、往動時と復動時では分離部材の停止位
   置が異なることを特徴とする定着装置。
2. （２）上記往動時と復動時では分離部材の１回の移動量
   が異なることを特徴とする定着装置。
3. （３）上記分離部材の停止時の接触幅は往動と復動で重
   ならないことを特徴とする特許請求の範囲第１項もしく
   は第２項に記載の定着装置。