JPH0535144A - 転写材分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加熱回転体およびそれに接触しながら移動す
る転写材を汚す虞れがなく、該加熱回転体から転写材を
確実に分離させることができ、また加熱回転体を用いる
装置の小型化を促進させることができる転写材分離装置
を提供する。 【構成】 定着装置には、転写材Ｐの加熱ローラ１０１
への巻き付きを防止するための転写材分離装置が用いら
れている。転写材分離装置は帯状の分離部材１１１を有
し、該分離部材１１１の中央部には加熱ローラ１０１の
表面温度を検出する感温素子が設けられている。分離部
材１１１は、転写材Ｐがニップ部を通過するときに転写
材Ｐの非画像領域である一方の縁部近傍と加熱ローラ１
０１との間に挟まれるように配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザビームプリンタ、
複写機、マイクロリーダープリンタなどの画像形成装置
に用いられる、転写材の分離装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、複写機などの画像形成装置にお
いては、様々な定着方式が提案されまた実施されている
が、現在では熱定着方式がその主流をなしている。なか
でも、一対の回転体を用いるヒートロール定着方式は、
熱効率、定着性の安定性が良いなどの理由から多く採用
されている。

【０００３】このヒートロール定着方式では、上記回転
体のそれぞれが互いに協働して転写材を挟圧搬送するた
めのニップ部を形成し、転写材のニップ部の通過によっ
て転写材上の未定着現像剤像を転写材上に永久画像とし
て定着させる。

【０００４】転写材がニップ部を通過するとき、転写材
は上記回転体の曲率に応じて曲げられるから、転写材が
上記回転体の外面に接触しながら上記回転体の周方向に
沿って搬送されることがあり、ひいては転写材の上記回
転体への巻付きが発生する。よって、転写材の上記回転
体への巻付きを防止するための分離手段がヒートロール
定着方式に用いられている。

【０００５】この分離手段が用いられている定着装置と
して、図１２および図１３に示すように、厚さ数mmの金
属円筒ローラに数十μｍのＰＦＡ，ＰＴＦＥなどの離型
性の良い樹脂層が被覆されている加熱ローラ１と、該加
熱ローラ１内に設けられている加熱源（ヒータ）２と、
加熱ローラ１と協働して転写材Ｐを挟圧搬送するための
ニップ部を形成する弾性加圧ローラ３と、案内ガイド４
と、分離爪５と、加熱ローラ１をクリーニングをするた
めのフェルトパッド６と、加熱ローラ１の温調用温度検
知部材（以下、「サーミスタ」という。）７と、温度ヒ
ューズまたはサーモスイッチ等の過昇温防止手段として
の安全器８と、加熱ローラ１の表面温度を所定温度に保
持するための温度制御手段９とを備えるものがある。

【０００６】サーミスタ７は、図１４および図１５に示
すように、端子接続に用いられるコード７０１が設けら
れているサーミスタ素子７０２を有する。サーミスタ素
子７０２は基板７０３上に形成されているスポンジ状の
シリコンゴム体７０４の中に埋め込まれている。シリコ
ンゴム体７０４には切込み（図中の破線部）が設けら
れ、該切込み内にサーミスタ素子７０２が配置されてい
る。サーミスタ素子７０２はシリコングリス７０５でシ
リコンゴム体７０４に固定されている。

【０００７】シリコンゴム体７０４の外周は、シリコン
接着剤が塗布されているポリピロメリット酸イミド（Ｐ
ＰＩ）のシート７０６で被覆されている。

【０００８】安全器８もテトラフルオロエチレンパーフ
ルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポ
リテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリピロメリ
ット酸イミド（ＰＰＩ）シートのいずれかで被覆される
場合が多い。

【０００９】定着時、トナー像ｔａを担持した転写材Ｐ
は案内ガイド４によって加熱ローラ１と加圧ローラ３と
の間のニップ部に導かれる。転写材Ｐがニップ部を通過
するとき、転写材Ｐ上のトナー像ｔａには熱および圧力
が加えられ、トナー像ｔａは永久画像ｔｂとして転写材
Ｐ上に定着される。転写材Ｐはニップ部の通過によって
加熱ローラ１の外周面に沿って曲げられる。加熱ローラ
１の曲率が小さいとき、または、転写材Ｐの剛度（いわ
ゆる腰）が低いとき、転写材Ｐは加熱ローラ１に巻き付
きながらニップ部を通過するが、転写材Ｐの先端が分離
爪５に当接されるから、転写材Ｐは加熱ローラ１から分
離される。次いで、転写材Ｐは排紙ガイド１０に案内さ
れながら排紙トレイ（図示せず）に排紙される。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、転写材Ｐのト
ナー像を形成している画像面がニップ部通過後に加熱ロ
ーラ１から順次に離れていくとき、画像を構成している
トナーの一部が大なり小なり加熱ローラ１に付着残留す
る、いわゆるオフセット現象が生じる。このオフセット
トナーｔｃの量が多いと、オフセットトナーｔｃが分離
爪５に付着し、分離爪５による加熱ローラ１からの転写
材Ｐの分離性能が悪化する。その結果、転写材Ｐの加熱
ローラ１への巻き付きによるトラブルが生じる。また、
分離爪５から離脱したトナーが転写材Ｐに再付着し、出
力画像面を汚すことがある。転写材Ｐが通過しない場合
には、加熱ローラ１に付着残留したトナーが加圧ローラ
２に転写され転写材Ｐの裏面を汚すことがある。

【００１１】また、加熱ローラ１の表面の分離爪５と接
している部分が画像領域であるから、加熱ローラ１は分
離爪５によって傷付けられることがある。その結果、加
熱ローラ１の表面の傷によって定着性が低下し、また、
画像面に汚れが生じる。

【００１２】さらに加熱ローラ１の周囲には、分離爪５
の他に、フェルトパッド６、サーミスタ７および安全器
８が配置されているから、加熱ローラ１の小型化に伴う
定着装置の小型化を促進することは困難である。

【００１３】本発明の目的は、加熱回転体およびそれに
接触しながら移動する転写材を汚す虞れがなく、加熱回
転体を用いる装置の小型化を促進させることができる転
写材の分離装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、表面が加熱源によって加熱されている加熱回転体
に接触しながら移動する転写材が上記加熱回転体へ巻き
付くことを防止すべく、上記加熱回転体から上記転写材
を分離させる転写材分離装置において、一部が上記加熱
回転体の表面に接触し、上記加熱回転体の表面温度を検
知する温度検知素子が設けられている分離部材を備え、
上記転写材が上記加熱回転体に接触しながら移動すると
き、上記分離部材の一部は上記転写材の縁部と上記加熱
回転体との間に挟まれることにより達成される。

【００１５】

【作用】本発明の転写材分離装置は画像形成装置の定着
装置などに用いられる。

【００１６】本発明の転写材分離装置が用いられている
定着装置では、上記加熱回転体がそれに回転可能に圧接
されている加圧回転体と協働して転写材を挟圧搬送する
ためのニップ部を形成する。上記分離部材の一部は上記
加熱回転体の表面に接触するようにニップ部に差し込ま
れる。上記加熱回転体の表面温度を所定の温度に保持す
るための温度制御が行われる。

【００１７】上記定着装置で未定着トナー像を転写材上
に定着させるとき、未定着トナー像が形成されている転
写材は上記ニップ部に導かれる。転写材がニップ部を通
過するとき、すなわち転写材が上記加熱回転体に接触し
ながら移動するとき、転写材上の未定着トナー像には熱
および圧力がかけられ、トナー像は永久画像として転写
材上に定着される。

【００１８】転写材のニップ部の通過中、上記分離部材
の一部が上記転写材の縁部と上記加熱回転体との間に挟
まれ、上記転写材が上記加熱回転体へ巻き付くことは確
実に阻止される。また、上記分離部材に対する上記転写
材の接触部位は縁部であり、該縁部を非画像領域とする
ことによって上記分離部材の付着トナーに起因する画像
汚れはなくなる。

【００１９】さらに、上記分離部材に設けられている温
度検出素子は上記加熱回転体の表面温度の制御に用いら
れ、新たに温度検出素子を設ける必要はない。よって、
上記加熱回転体の周囲の必要空間は小さくなる。

【００２０】

【実施例】以下に、本発明の転写材分離装置の実施例に
ついて説明する。図１は本発明の転写材分離装置が用い
られている画像形成装置の定着装置を示す縦断面図、図
２は図１の定着装置の主要部を示す斜視図、図３は図１
の定着装置の主要部を示す側面図、図４は図１の定着装
置に用いられている転写材分離装置の分離部材を示す斜
視図、図５は図４の分離部材の中央部の縦断面図であ
る。

【００２１】画像形成装置に用いられているヒートロー
ル方式による定着装置は、図１〜図３に示すように、筐
体１０９を備える。筐体１０９には、加熱ローラ１０１
と、加熱ローラ１０１に回転可能に圧接されている加熱
ローラ１０３とが支持され、加熱ローラ１０１と加圧ロ
ーラ１０３とは互いに協働して未定着トナー像ｔａが形
成されている転写材Ｐを挟圧搬送するためのニップ部を
形成する。

【００２２】加熱ローラ１０１は外径寸法が２８mmであ
るアルミニウム、鉄などの金属製の中空芯金からなり、
その外周面はＰＴＦＥ，ＰＦＡ，シリコンゴムなどの優
れた離型性を有する樹脂材で被覆されている。加熱ロー
ラ１０１の内部にはハロゲンランプなどからなるヒータ
１０２が内蔵され、該ヒータ１０２は加熱ローラ１０１
を加熱する。

【００２３】これに対し、加圧ローラ１０３は外径寸法
が２５mmである鉄、ステンレスなどの金属製の芯金から
なり、その外周面はシリコンゴムなどの離型性を有する
弾性体で被覆されている。加圧ローラ１０３はばね部材
などの付勢手段（図示せず）で加熱ローラ１０１に押し
付けられ、加圧ローラ１０３の加熱ローラ１０１に対す
る押圧力は一定の値に保持されている。加圧ローラ１０
３は、加熱ローラ１０１の矢印が示す方向への回転駆動
に従動し、回転する。

【００２４】加熱ローラ１０１の周囲には、加熱ローラ
１０１表面のクリーニングをするためのフェルトパッド
１０６と、サーモスイッチなどの過昇温防止手段である
安全器８とが配置されている筐体１０９には、未定着ト
ナー像ｔａが形成されている転写材Ｐを加熱ローラ１０
１と加圧ローラ１０３との間のニップ部に導く案内ガイ
ド１０８と、ニップ部を通過した転写材Ｐを筐体１０９
の外部へ導く排紙ガイド１１０とが取り付けられてい
る。案内ガイド１０８は筐体１０９の入口側に配置さ
れ、排紙ガイド１１０は筐体１０９の出口側に配置され
ている。

【００２５】筐体１０９内には、転写材Ｐの加熱ローラ
１０１への巻き付きを防止するための転写材分離装置が
収容されている。転写材分離装置は分離部材１１１を有
する。分離部材１１１は、図４および図５に示すよう
に、感温素子２０７と、感温素子２０７の出力を導く厚
さ寸法１００μｍのステンレス製の導板２０８と、コー
ド２０９と、導板２０８をサンドイッチ状に挟み込み、
厚さ寸法５０μｍのポリピロメリット酸イミド（ＰＰ
Ｉ）からなる帯状のシート２１０とからなる。感温素子
２０７はシート２１０にシリコンゴム層２１１で固定さ
れ、かつＰＴＦＥからなるシート２１２で覆われてい
る。シート２１０の両端にはホルダ２１３が設けられて
いる。

【００２６】分離部材１１１は加熱ローラ１０１と加圧
ローラ１０３との間のニップ部に差し込まれ、一方のホ
ルダ２１３は筐体１０９の入口側の部位に固定されてい
る。他方のホルダ２１３は筐体１０９の出口側に位置
し、該他方のホルダ２１３にはばね部材１１２の一端が
連結されている。ばね部材１１２の他端は筐体１０９の
出口側の部位に固定され、ばね部材１１２は分離部材１
１１を筐体１０９の入口側から出口側に向けて付勢され
ている。

【００２７】分離部材１１１は、転写材Ｐがニップ部を
通過するときに、転写材Ｐの非画像領域である一方の縁
部近傍と加熱ローラ１０１との間に挟まれるように配置
されている分離部材１１１の感温素子２０７は加熱ロー
ラ１０１の表面に接触し、加熱ローラ１０１の表面温度
は感温素子２０７で検出される。

【００２８】感温素子２０７の検出温度は加熱ローラ１
０１の表面温度を所定の温度に保持するための温度制御
に用いられる。この温度制御では、感温素子２０７の検
出温度に応じてヒータ１０２への通電が制御され、加熱
ローラ１０１の表面温度が定着温度である約１５０℃〜
２００℃の温度に自動的に管理される。

【００２９】定着時、未定着トナー像ｔａが形成されて
いる転写材Ｐは案内ガイド１０８によって加熱ローラ１
０１と加圧ローラ１０３との間のニップ部に導かれる。

【００３０】転写材Ｐがニップ部を通過するとき、転写
材Ｐ上の未定着トナー像には熱および圧力が加えられ、
トナー像ｔａは永久画像ｔｂとして転写材Ｐ上に定着さ
れる。

【００３１】転写材Ｐのニップ部の通過中、転写材の一
方の縁部とそれに対向する加熱ローラ１０１の部位との
間には分離部材１１１が挟み込まれているから、転写材
Ｐのニップ部を通過した部位は順次に加熱ローラ１０１
から分離され、転写材Ｐの加熱ローラ１０１への巻き付
きは確実に阻止される。また、分離部材１１１には感温
素子２０７が設けられていることにより、新たに感温素
子を設ける必要はなく、加熱ローラ１０１の周囲の必要
空間を小さくすることができる。

【００３２】オフセットトナーが加熱ローラ１０１に付
着残留しているとき、加熱ローラ１０１の分離部材１１
１との接触部位が非画像領域であることにより、加熱ロ
ーラ１０１の接触部位に付着残留しているトナー量は僅
かな量であるから、分離部材１１１に付着するトナー量
は僅かな量であり、分離部材１１１から転写材Ｐへのト
ナーの転移による転写材Ｐの汚れは非常に少なくなる。
また、転写材Ｐの分離部材１１１との接触部位が非画像
領域であることにより、分離部材１１１に付着するトナ
ーによって転写材Ｐ上の画像が汚される虞れはない。

【００３３】次に、他の転写材分離装置が用いられてい
る定着装置について説明する。図６は本発明の転写材分
離装置の他の実施例が用いられている定着装置主要部を
示す側面図、図７は図６の定着装置が用いられている転
写材分離装置の分離部材を示す斜視図である。

【００３４】定着装置は、図６に示すように、内部にヒ
ータ４０２を有する加熱ローラ４０１と、それに圧接さ
れている加圧ローラ４０３とを備える。転写材Ｐの加熱
ローラ４０１への巻き付きは転写材分離装置で阻止さ
れ、該転写材分離装置は分離部材４１１を有する。分離
部材４１１は、図７に示すように、感温素子３０７と、
感温素子３０７の出力を導く導板３０８と、コード３０
９と、導板３０８をサンドイッチ状に挟み込み、ＰＰＩ
からなる帯状のシート３１０とからなる。感温素子３０
７は分離部材４１１の一方の端部に配置され、分離部材
４１１の他方の端部にはホルダ３１３が設けられてい
る。

【００３５】分離部材４１１の一方の端部は、感温素子
３０７が加熱ローラ４０１の表面温度を検出可能に加熱
ローラ４０１のニップ部近傍の部位に接触され、他方の
端部のホルダ３１３は筐体４０９に固定されている。

【００３６】定着装置に分離装置を用いることによっ
て、加熱ローラ４０１から転写材Ｐを確実に分離させる
ことができ、また分離部材４０１が転写材Ｐを汚す虞れ
はなく、さらに定着装置の小型化を促進させることがで
きる。

【００３７】次に、さらに他の転写材分離装置が用いら
れている感光ドラムについて説明する。図８は本発明の
転写材分離装置のさらに他の実施例が用いられている感
光ドラムと転写帯電器とを示す側面図、図９は図８の感
光ドラムと転写帯電器とを示す斜視図である。

【００３８】画像形成装置に用いられている感光ドラム
５０１は、図８および図９に示すように、Ｓｅ、アモル
ファスＳｉ、有機材料などのドラムからなり、その内部
には、結露や潜像の乱れを防止するためのヒータ５０２
が設けられている。

【００３９】転写材Ｐの感光ドラム５０１への巻き付き
は転写材分離装置で阻止される。転写材分離装置は、感
温素子５０７が組み込まれている帯状の分離部材５１１
を有する。分離部材５１１はその長手方向が転写材Ｐの
搬送方向にほぼ一致するように配置されている。分離部
材５１１の中央部は感光ドラム５０１に接触し、感温素
子５０７は感光ドラム５０１の表面温度を検出する。感
温素子５０７の検出温度はヒータ５０２の制御に用いら
れる。

【００４０】感光ドラム５０１の下方には、転写帯電器
５１２が配置されている。

【００４１】転写材Ｐにトナー像を形成するとき、ま
ず、感光ドラム５０１上には、潜像が形成される。感光
ドラム５０１上の潜像は現像装置（図示せず）でトナー
像として可視像化される。感光ドラム５０１上のトナー
像は転写帯電器５１２によって転写材Ｐに転写され、転
写材Ｐ上には未定着トナー像が形成される。転写後、転
写材Ｐは分離部材５１１で感光ドラム５０１から確実に
分離される。

【００４２】次に、さらに他の転写材分離装置が用いら
れている感光ドラムについて説明する。図１０は本発明
の転写材分離装置のさらに他の実施例が用いられている
感光ドラムと転写ローラとを示す側面図、図１１は図１
０の感光ドラムと転写ローラとを示す斜視図である。

【００４３】画像形成装置に用いられている感光ドラム
６０１は、図１０および図１１に示すように、Ｓｅ、ア
モルファスＳｉ、有機材料などのドラムからなり、その
内部には、結露や潜像の乱れを防止するためのヒータ６
０２が設けられている。

【００４４】転写材Ｐの感光ドラム６０１への巻き付き
は転写材分離装置で阻止される。転写材分離装置は、感
温素子６０７が組み込まれている帯状の分離部材６１１
を有する。分離部材６１１はその長手方向が転写材Ｐの
搬送方向にほぼ一致するように配置されている。分離部
材６１１の中央部は感光ドラム６０１に接触し、感温素
子６０７は感光ドラム６０１の表面温度を検出する。感
温素子６０７の検出温度はヒータ６０２の制御に用いら
れる。

【００４５】感光ドラム６０１の下方には、転写ローラ
６１２が配置されている。

【００４６】転写材Ｐにトナー像を形成するとき、ま
ず、感光ドラム６０１上には、潜像が形成される。感光
ドラム６０１上の潜像は現像装置（図示せず）でトナー
像として可視像化される。感光ドラム６０１上のトナー
像は転写ローラ６１２によって転写材Ｐに転写され、転
写材Ｐ上には未定着トナー像が形成される。転写後、転
写材Ｐは分離部材６１１で感光ドラム６０１から確実に
分離される。

【００４７】また、転写材Ｐの搬送方向が鉛直方向上方
に向かう方向であることにより、転写材Ｐの自重は転写
材Ｐの感光ドラム６０１からの分離に寄与しないが、転
写材Ｐの感光ドラム６０１からの分離が分離部材６１１
で確実に行われる。

【００４８】なお、この転写材分離装置を感光ドラム、
現像装置、クリーニング装置などが一体的に組み込まれ
ているプロセスカートリッジに用いることもできる。

【００４９】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の転写材
分離装置によれば、上記加熱回転体およびそれに接触し
ながら移動する転写材を汚す虞れがなく、上記転写材の
上記加熱回転体への巻き付きを阻止することができ、上
記加熱回転体を用いる装置の小型化を促進させることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の転写材分離装置の一実施例が用いられ
ている定着装置を示す縦断面図である。

【図２】図１の定着装置の主要部を示す斜視図である。

【図３】図１の定着装置の主要部を示す側面図である。

【図４】図１の定着装置に用いられている転写材分離装
置の分離部材を示す斜視図である。

【図５】図４の分離部材の中央部の縦断面図である。

【図６】本発明の転写材分離装置の他の実施例が用いら
れている定着装置の主要部を示す側面図である。

【図７】図６の定着装置に用いられている転写材分離装
置の分離部材を示す斜視図である。

【図８】本発明の転写材分離装置のさらに他の実施例が
用いられている感光ドラムと転写帯電器とを示す側面図
である。

【図９】図８の感光ドラムと転写帯電器とを示す斜視図
である。

【図１０】本発明の転写材分離装置のさらに他の実施例
が用いられている感光ドラムと転写ローラとを示す側面
図である。

【図１１】図１０の感光ドラムと転写ローラとを示す斜
視図である。

【図１２】従来の分離手段が設けられている定着装置を
示す縦断面図である。

【図１３】図１２の定着装置で行われている温度制御を
示すブロック図である。

【図１４】図１２の定着装置に用いられている温度検知
部材を示す斜視図である。

【図１５】図１４の温度検知部材を示す側面図である。

【符号の説明】

１０１，４０１ 加熱ローラ １０２，４０２，６０２ ヒータ １０３，４０３ 加圧ローラ １０７，４０７，５０７，６０７ 温度検知素子 １１１，４１１，５１１，６１１ 分離部材 ５０１，６０１ 感光ドラム

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面が加熱源によって加熱されている加
   熱回転体に接触しながら移動する転写材が上記加熱回転
   体へ巻き付くことを防止すべく、上記加熱回転体から上
   記転写材を分離させる転写材分離装置において、一部が
   上記加熱回転体の表面に接触し、上記加熱回転体の表面
   温度を検知する温度検知素子が設けられている分離部材
   を備え、上記転写材が上記加熱回転体に接触しながら移
   動するとき、上記分離部材の一部は上記転写材の縁部と
   上記加熱回転体との間に挟まれることを特徴とする転写
   材分離装置。
2. 【請求項２】 加熱回転体は、該加熱回転体に回転可能
   に圧接されている加圧回転体と協働して未定着現像剤像
   が形成されている転写材を挟圧搬送するためのニップ部
   を形成していることとする請求項１に記載の転写材分離
   装置。
3. 【請求項３】 加熱回転体は、潜像が形成される感光ド
   ラムなどの潜像担持体からなることとする請求項１に記
   載の転写材分離装置。