JPH0690584B2 - 定着装置 - Google Patents

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，フツ素ゴム，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イ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
るオフセツ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く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53−39237
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
いるためジヤムが発生し易い。

（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実施例を説明する。

尚、同一機能を果たす部材には同一番号を符してある。

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け装置（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）、105,1
07,109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
ツト、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は上段カセツト、153は下段カセツト、171は手差し
給紙口、155および157は給紙ローラ、159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、167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111、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は高圧ユニツト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）がスリツト露光され、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、上段カセツト151もしくは下段カセツト153内
の転写紙または手差し給紙口171にカセツトされた転写
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１には下方から加圧ローラ35
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
がフツ素樹脂の場合、特にはこのフツ素樹脂より内側に
弾性層を有する場合に特に有効である。

上記定着ローラ１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
はストツパー11により一体となており、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27には一
方向クラツチを含むレバー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2
4、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
ンコーテイ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A6〜A3,B6〜B4サイズに全部対応
できるべく設けられている。

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10により保持され、軸９と穴8aの摺
動により軸方向に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ツチと一体と
なっている為前述の動きにより矢印33方向がロツク方向
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
３図はカム面の展開図でカム面は低部ｂから始まり、高
部ｃを通り再度ｂ部に戻る円周面であり、その移動巾は
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には一方向クラツチがはいっており、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TOTA
L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くりかえ
す間欠モードでは、複数枚のプリント指令によりローラ
がまわりっぱ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ほどである。

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。

すなわち一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20
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く、また紙間で移動を行う
事からジヤ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、ジヤ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
さくしている。

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
良く、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、往復時と復動
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10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に示すステツピングモータ等51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がえられ
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11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
方向クラツチを含むレバー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
方向クラツチと一体となっている為前述の動きにより矢
印33方向がロツク方向の為回動軸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10図はカム面の展開図で、カム面
は低部ｂから始まり、高部ｃを通り再度ｂ部に戻る円周
面であり、その移動巾は最大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には一方向クラツチ
がはいっており、矢印34方向には空転方向であり、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、ジヤ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ヤート。 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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−17778（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−17081（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−38132（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−40871（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−129371（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−277274（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−202781（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−134674（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−288888（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−288889（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−288891（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−153241（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭56−175849（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−42559（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭52−39148（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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. 【請求項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. 【請求項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。