JPH1048991A

JPH1048991A - 分離爪

Info

Publication number: JPH1048991A
Application number: JP20239096A
Authority: JP
Inventors: Keiichi Goto; 恵一後藤; Akira Shibahara; 明芝原
Original assignee: NTN Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1996-07-31
Filing date: 1996-07-31
Publication date: 1998-02-20

Abstract

(57)【要約】【課題】従来と比較して柔らかくなった定着装置のロ
ーラ表面を傷付けることなく確実に用紙を剥離できる分
離爪を提供する。【解決手段】複写機等の定着装置に用いられ、ローラ
（２）の表面（2a）に先端部を押しつけてローラ表面
（2a）に密着した用紙（３）を分離する分離爪（１）に
おいて、その先端形状を、Ｒ０．１〜０．３mmの曲面と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機等の感光装
置や現像装置、特に定着装置において、複写用紙をロー
ラ表面から剥離するために用いられる分離爪に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機等の定着装置は、用紙上に転写さ
れたトナー像を用紙に定着するための装置で、図７に示
すように、大きく分けて定着ローラ（21）と加圧ローラ
（22）とで構成される。定着ローラ（21）はローラ内部
にヒータを有し、用紙（23）に転写されたトナー像を加
熱することにより用紙（23）に定着させる。加圧ローラ
（22）は、定着ローラ（21）を押圧する形でこれと平行
に設けられており、定着ローラ（21）に従動して回転す
る。この加圧ローラ（22）は、定着ローラ（21）によっ
て用紙（23）に加熱定着されたトナー像を安定化させる
役目を持つ。

【０００３】上記２つのローラ（21）（22）には、トナ
ー像定着後の用紙を各ローラ（21）（22）から剥離する
ため、先端部をローラ表面に接触させた分離爪（24）
（24）が設けられている。分離爪（24）は、図８に示す
ように、ローラ（21）（22）と接する先端部（24ａ）が
鋭利なＲ形状（Ｒ０．０１〜０．０７mm）になってお
り、用紙（23）を確実にローラ（21）（22）から剥離で
きるようになっている。

【０００４】また、ローラ表面にも用紙の巻き付きを防
止するため、フッ素樹脂からなるコーティングが施され
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年、複写機等では、
高速化の要求に応えるべく定着温度を上げる傾向にあ
る。定着温度を上げることにより、トナーがより軟化し
て用紙に定着し易くなるからである。

【０００６】しかし、トナーが軟化すると、加圧ローラ
によって押圧されたトナーが押し潰され、非常に細かな
線等が忠実に再現できなくなる。そのため、この場合に
は、各ローラの表面硬さを柔らかくした、いわゆるソフ
トローラを使用する場合が多い。

【０００７】このようにローラ表面を柔らかくするに
は、種々の方法が採られている。例えば定着ローラ（2
1）においては、フッ素系樹脂被膜をＰＦＡ樹脂（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）からＰＴＦＥ樹脂（ポリテトラフルオロ
エチレン樹脂）に変更する方法、フッ素系樹脂被膜の中
の充填剤を減らす方法、通常３０μｍ程度のＰＦＡコー
ティング層を５０μｍ以上の厚膜にする方法、或いは、
フッ素樹脂製の熱収縮チューブによって被膜を形成する
方法等が単独で、または適宜組み合わせて採用されてい
る。

【０００８】一方、表層部をシリコーンゴムまたはフッ
素ゴム等の耐熱性エラストマで形成し、内部をそれらの
発泡体で形成した加圧ローラ（22）においては、表層部
の厚みを薄くすることによってローラ表面を柔らかくす
る方法が主流になっている。また、内部の発泡体の硬度
を柔らかくすることも採用され、これらの組み合わせか
らなるローラも存在する。

【０００９】しかしながら、上述の各種ソフトローラで
は、分離爪の先端がローラ表面に食い込み易くなるた
め、ローラの傷付きが頻発する傾向にある。

【００１０】そこで、本発明は、従来と比較して柔らか
くなった定着装置のローラ表面を傷付けることなく確実
に用紙を剥離できる分離爪の提供を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記した課題を解決する
ために本発明では、複写機等に用いられ、ローラ表面に
先端部を押しつけて当該ローラ表面に密着した用紙を分
離する分離爪において、先端形状を、Ｒ０．１〜０．３
mmの曲面とした。

【００１２】また、複写機等に用いられ、ローラ表面に
先端部を押しつけて当該ローラ表面に密着した用紙を分
離する分離爪において、先端形状を、ローラと接触する
部分がＲ０．１〜０．３mmであり、且つ用紙と接触する
部分がＲ０．０１〜０．５mmである曲面とした。

【００１３】分離爪のローラと接触する部分の軸方向幅
は、０．４〜１０mmとするのが好ましい。

【００１４】ローラはソフトローラとする。ここで、
「ソフトローラ」とは、ローラ表面が柔らかくなるよう
に処理したローラをいい、上述の処理方法を施したロー
ラは全て含まれる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１乃
至図６に基づいて説明する。

【００１６】まず、この発明における複写機用分離爪
は、外部から与えられた電気信号によって記録パターン
を感光体等の媒体上に形成し、この媒体上に形成された
電気量のパターンを可視的なパターンに変換する種々の
方式を採用したプリンタにも適用できることは勿論であ
る。

【００１７】そのようなプリンタの方式としては、電子
写真方式、インクジェット方式、感熱方式、光プリンタ
方式、電子記録方式などが挙げられる。前述した電子写
真方式の種類としては、カールソン法、光・電荷注入
法、光分極法、光起電力法、電荷移動法、電解電子写真
法、静電潜像写真法、光電気泳動法、サーモプラスチッ
ク法が挙げられる。また、前記した光プリンタとして
は、レーザプリンタ、ＬＥＤ（発光ダイオード）プリン
タ、液晶シャッタプリンタ、ＣＲＴプリンタが挙げられ
る。また、電子記録方式としては、静電記録方式、通電
記録方式、電解記録方式、放電記録方式が挙げられる。

【００１８】具体的には、トナー像転写式の乾式静電複
写機や湿式静電複写機、レーザービームプリンタ（ＬＢ
Ｐ）、液晶シャッタ（ＬＣＤ）プリンタ、ファクシミリ
用プリンタなど、ＰＰＣ、発光ダイオード（ＬＥＤ）、
銀塩写真方式によるプリンタ（ＣＲＴ）などのプリンタ
や印刷機といった画像形成装置の全般を指す概念であ
る。

【００１９】また、この発明の複写機用分離爪は、給紙
部、感光部、定着部、排紙部その他の用途に限定使用さ
れるものではなく、優れた耐熱性樹脂を選択的に採用す
れば、定着ローラや加圧ローラを含む定着部ローラに有
効である。なかでも熱的条件の厳しい定着ローラに対し
て優れており、さらにまた定着部の加圧ローラよりも高
温状態で使用され、オイル塗布によりトナーの付着を防
止するような湿式静電複写機よりも更に厳しいトナーの
非粘着性を要求される乾式静電複写機の定着部ソフトロ
ーラの排紙側周辺に好適である。

【００２０】更に具体的に説明すると、図１に示す分離
爪（１）は、先端部をソフトローラ（２）（定着ローラ
又は加圧ローラの何れでもよい）の表面（2a）に押しつ
けて当該ローラ表面（2a）に密着した用紙を剥離するた
めのもので、一般に液晶ポリエステル樹脂（ＬＣＰ）、
ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアミド
イミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポ
リエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリエーテルエーテルケ
トン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルニトリル（ＰＥＮ）、
ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリアセター
ル（ＰＯＭ）、ポリエチレン（ＰＥ）等を射出成形して
成形される。

【００２１】これらの材料に各種ウィスカ等の補強短繊
維を、例えば１〜50重量％混入して分離爪先端部分を補
強してもよく、その場合の樹脂材爪は、分離爪先端形状
を所定の曲面形状に射出成形することによって形成しや
すくなる。このように補強された耐熱性樹脂材は、熱変
形温度が２００〜４００℃となり、高温となる加熱定着
部周りのローラに対し、優れた耐熱性を示すので好まし
い。

【００２２】具体的には、適度な精度の分離爪の先端Ｒ
形状を維持しつつ、先端部の強度を向上させる手段とし
ては、分離爪の基材となる耐熱性樹脂中に、ガラス繊
維、炭素繊維、ウィスカ類などの短繊維その他の繊維状
強化材を均一に混合する手段がある。

【００２３】上記ウィスカ類としては、例えばＫ₂Ｏ・
６ＴｉＯ₂、Ｋ₂Ｏ・６ＴｉＯ₂・１／２Ｈ₂Ｏや、Ｋ₂Ｔ
ｉＯ₅、Ｋ₂Ｔｉ₄Ｏ₉、Ｋ₂Ｔｉ₆Ｏ₁₃、Ｋ₂Ｔｉ₈Ｏ₁₇など
のように一般式Ｋ₂Ｏ・ｎＴｉＯ₂（ｎは１以上の整数ま
たは２以上の偶数）で表されるチタン酸カリウムウィス
カが挙げられる。

【００２４】また、前記したウィスカ以外には、一般式
９Ａｌ₂Ｏ₃・２Ｂ₂Ｏ₃、２Ａｌ₂Ｏ₃・Ｂ₂Ｏ₃等で示され
る白色針状結晶体のようなホウ酸アルミニウムウィスカ
を採用することもでき、これらにＳ（イオウ）を添加し
て白色化したものや、Ｐｂ、Ｃｄなどの不純物を含んだ
黄色や灰色のテトラポット状、またはこれらが折れて円
錐状、テーパ状となったような一般式ＺｎＯで示される
酸化亜鉛ウィスカ、ルチル型白色針状結晶体のような一
般式ＴｉＯ₂で示される酸化チタンウィスカなどもこの
発明に使用できる。

【００２５】前述のウィスカ類は、針状（髭状）の単結
晶体または多結晶体であり、結晶体の大きさは平均直径
０．０１〜１０μｍである（種類によっては平均直径
０．１〜１μｍ）。

【００２６】因みに、一般的なウィスカ類の平均長さは
１μｍ以上で５０〜６０ｍｍまで達するものもあるが、
平均長さは１〜３００μｍである。そしてウィスカの種
類に応じてその平均長さは１〜５０μｍの場合があり、
これらのアスペクト比は１〜２００、一般的には１０〜
１００である。すなわち、この発明において、ウィスカ
類の平均直径、平均長さ、アスペクト比は特に限定され
るものではない。

【００２７】ところで、上述のウィスカ類は、所定の範
囲内で非常に小径であり、かつ短繊維であるため、これ
らを含む耐熱性樹脂材を射出成形し、また切削成形する
ことによって、精度よくかつ補強された爪先端Ｒ形状を
有する分離爪を製造できる。しかし、前述のウィスカ類
の平均直径や平均長さが所定の範囲より小さいものでは
補強効果がなく、平均直径や平均長さが所定範囲を越え
て大きいものでは分離爪先端部の所定の曲面形状を精度
よく形成することが困難であることも考えられるが、本
願では、前述のようにこれらを特に限定するものではな
い。

【００２８】上記ウィスカのような繊維状強化材の配合
割合は、耐熱性樹脂材中に１〜５０重量％であることが
好ましい。なぜなら、前記の所定量未満の配合割合で
は、適当な補強効果がなく、所定割合を越えて配合する
と、射出成形による成形性が悪くなり、またバインダー
としての耐熱性樹脂の組成物中の割合が低くなるからで
ある。また、その他の要因として、射出成形のショート
ショットなどの不具合の発生原因になり、分離爪先端部
の曲面形状を精度よく形成することが困難になることも
挙げられる。このような傾向から、より好ましい繊維状
強化材の配合割合は、１０〜４０重量％、さらに好まし
くは２０〜３５重量％である。

【００２９】本発明では、分離爪（１）の先端形状を、
従来よりも曲率の大きいＲ０．１〜０．３mmの曲面とし
た。このため、ローラ表面（2a）に傷を付けず、かつ用
紙を確実に剥離できる分離爪（１）が実現可能となる。
すなわち、この分離爪（１）をローラ（２）に押し当て
ると、爪先端は僅かにローラ表面に沈み込むが、先端を
上記曲面形状に設定しているため、ローラ表面（2a）を
傷付けることなくローラ（２）を回転させることが可能
となる。また、図３に示すように、ローラ表面（2a）に
分離爪（１）が沈み込むことによって、ローラ（２）の
分離爪（１）との接触部分よりもローラ（２）の逆回転
方向側の部分（2b）が僅かに盛り上がる。この盛り上が
り部分（2b）が用紙（３）の剥離性を助勢するため、ス
ムーズな用紙（３）の剥離を実現することができる。

【００３０】なお、先端形状がＲ０．１より小さいと、
爪先端が軟化処理を施したローラ表面（2a）に食い込ん
でこれを傷付け、Ｒ０．３より大きいとローラからの用
紙の剥離性が低下する。

【００３１】また、図２に示すように、分離爪（１）の
ローラ（２）と接触する部分（1a）をＲ０．１〜０．３
mmの曲面とし、用紙と接触する部分（1b）をＲ０．０１
〜０．５mmの曲面としてもよい。これにより、ローラと
の接触部分（1a）については、図１に示す場合と同様の
作用により、ローラ表面（2a）の傷付きを防止すること
ができる。また、用紙（３）との接触部分（1b）がＲ
０．０１〜０．５mmの範囲内であれば、用紙（３）の剥
離性低下を防止することができる。用紙（３）との接触
部分（1b）の最適な曲率は、対象となる用紙（３）の厚
さによって決定される。また、このような前記所定の曲
率の分離爪は、補強短繊維の補強効果と共に、分離爪先
端の欠損も発生しにくいと考えられる。

【００３２】図６に示すように、分離爪（１）のローラ
との接触部分（1a）の軸方向幅Ｓ（ローラ軸（Ｏ−Ｏ）
方向の幅寸法）は、０．４〜９mmの範囲に設定するのが
望ましい。幅Ｓが０．４mmより小さいとローラが傷付き
やすくなり、幅Ｓを９mmより大きくするとローラとの摩
擦が増して回転トルクが著しく上昇し、ローラの回転が
不安定になるからである。

【００３３】本発明者等は、上記発明の効果を実証すべ
く以下の実験を行なった。

【００３４】分離爪（１）は、補強短繊維混合のポリイ
ミド樹脂（ＮＴＮ精密樹脂社製：ベアリーＰＩ５０２
０）を、生産性、効率の面で優れる射出成形することに
より、形成される。その後、バレル処理にて先端Ｒを表
１に示すとおりの形状に加工し、さらにトナーが分離爪
先端に付着して紙詰まりを引き起こさないようにし、分
離爪先端部の非粘着性を高めるために爪先端部に紫外線
を照射すると共に、パーフルオロ系フッ素樹脂の一例の
ＰＦＡ樹脂コーティング液（三井デュポンフロロケミカ
ル社製：Ｚ５００ＣＬ）を塗布・焼成して分離爪を得
た。このようにコーティング皮膜を爪先端部に形成し、
且つ爪先端形状を所定の曲面形状とした分離爪を用いて
もよい。使用試験機は、シャープ株式会社製乾式静電複
写機（Ｚ６０）の定着装置とし、試験方法は、複写用紙
３万枚による連続通紙とした。

【００３５】以上の条件下において、各種分離爪を図４
に示す方法で評価したところ、図５に示す結果を得た。

【００３６】図５から明らかなとおり、本発明にかかる
分離爪は、用紙の剥離性およびローラへの傷付性におい
て全く問題なかった。これに対して、比較例１では定着
ローラ表面に深い傷が付き、用紙剥離性にも度々トラブ
ルが発生した。また、本発明における特定範囲より大き
い先端Ｒを持つ比較例２はローラの傷は無かったが用紙
剥離性において頻繁にトラブルが発生した。比較例３は
分離爪の軸方向幅を本発明における特定範囲よりも小さ
くしたものであるが、剥離性と傷の発生頻度の双方が悪
影響を受けた。比較例４は、前記軸方向幅を前記特定範
囲よりも大きくしたものであるが、特に剥離性が悪影響
を受けた。

【００３７】

【発明の効果】以上のようにこの発明は、分離爪の先端
を所定の形状にしたので、従来より柔らかい表面を持つ
ローラ（ソフトローラ）に対して傷を付けず、且つ用紙
を確実に剥離することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる分離爪の拡大断面図である。

【図２】本発明にかかる分離爪の拡大断面図である。

【図３】本発明にかかる分離爪を用いた定着装置の拡大
断面図である。

【図４】実験の評価方法を示す図である。

【図５】実験結果を示す図である。

【図６】本発明にかかる分離爪の平面図である。

【図７】定着装置の概略構造を示す断面図である。

【図８】従来の分離爪の拡大断面図である。

【符号の説明】

１分離爪２ローラ 2a ローラ表面３用紙Ｓ分離爪の軸方向幅

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複写機等に用いられ、ローラ表面に先端
部を押しつけて当該ローラ表面に密着した用紙を分離す
る分離爪において、先端形状を、Ｒ０．１〜０．３mmの曲面とした分離爪。
【請求項２】複写機等に用いられ、ローラ表面に先端
部を押しつけて当該ローラ表面に密着した用紙を分離す
る分離爪において、先端形状を、ローラと接触する部分がＲ０．１〜０．３
mmであり、且つ用紙と接触する部分がＲ０．０１〜０．
５mmである曲面とした分離爪。
【請求項３】ローラとの接触部分の軸方向幅を０．４〜
１０mmとした請求項１又は２記載の分離爪。
【請求項４】ローラがソフトローラである請求項１、２
又は３何れか記載の定着装置用分離爪。