(57)【要約】  【課題】    複写機や画像形成装置等の定着装置に好適に用いられる板状の記録材分離部材において、耐熱性と非トナー付着性に優れ、耐久性の良い分離部材を提供する。  【解決手段】  定着装置における記録材を定着部材から分離させるための板状の分離部材であって、該分離部材が、フッ素樹脂からなる熱収縮性チューブ内に芯材が挿入嵌合され該熱収縮性チューブの加熱収縮によって一体化され形成されてなるものであることを特徴とする定着装置の記録材分離部材であり、芯材と熱収縮性チューブの間に接着剤を介在せしめて両者を接着し一体化の強度を補強することができる。  【選択図】  図２
2007199100.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着装置における記録材を定着部材から分離させるための板状の分離部材であって、該分離部材が、フッ素樹脂からなる熱収縮性チューブ内に芯材が挿入嵌合され該熱収縮性チューブの加熱収縮によって一体化され形成されてなるものであることを特徴とする定着装置の記録材分離部材。
【請求項２】
芯材と熱収縮性チューブの間に接着剤を介在せしめてなることを特徴とする請求項１記載の定着装置の記録材分離部材。
【請求項３】
芯材が、金属材料で構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の定着装置の記録材分離部材。
【請求項４】
芯材が、プラスチック材料で構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の定着装置の記録材分離部材。
【請求項５】
芯材が、ガラス材料で構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の定着装置の記録材分離部材。
【請求項６】
芯材が、記録材を分離する側の厚みを肉薄に形成した形状のものであることを特徴とする請求項１〜５及び請求項２記載の定着装置の記録材分離部材。
【請求項７】
芯材が、記録材が通過する側に単体または複数のリブで補強されているか、記録材が通過する側の裏側に単体または複数のリブで補強されているか、あるいは記録材が通過する側と裏側の両方に単体又は複数のリブで補強されているものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の定着装置の記録材分離部材。
【請求項８】
フッ素樹脂が、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、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体またはテトラフルオロエチレン−エチレン共重合体であることを特徴とする請求項1〜７のいずれかに記載の定着装置の記録材分離部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機やプリンター等の画像形成装置等におけるトナー定着装置に好適に用いられる定着ローラーや定着ベルト等の定着部材から記録材（定着体）を分離させるための記録材分離部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トナー定着装置には、定着ローラー等の定着部材から記録材（定着体）を分離するために分離爪が用いられているが、このような分離爪を用いたトナー定着装置においては、局部的な加圧による定着ローラー等の定着部材の寿命低下が懸念されている。それを考慮し、分離爪に代わり板状の記録材分離部材が使われ、定着ローラー等の定着部材に対し近接配置、または線接触させて寿命低下を防ぐ提案がなされている。
【０００３】
具体的に、板状の分離部材として、０．０５ｍｍ以上の厚みのプラスチックシートを金属板に固定させた装置が提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、この提案のように、プラスチックシートのみでは剛性が低く記録材の分離機能の低下が懸念される。
【０００４】
また、別の板状の分離部材として、金属板にフッ素樹脂フィルムを貼り付けた分離部材が提案されている（特許文献２参照）。しかしながら、この提案では、金属板にフッ素樹脂フィルムを異物を除き、皺なく貼り付けることは難しく歩留まりが悪く、また接着剤の厚みコントロールが難しくトナーの非粘着性が低下が課題である。
【０００５】
また、別の板状の分離部材として、金属の芯材にエラストマー層を成形し、その表面にフッ素樹脂フィルムが形成されている分離部材が提案されてる（特許文献３参照）。しかしながら、この提案でも、特許文献２の提案と同様にフィルムの貼り付けの歩留まりとエラストマー層の厚みコントロールの難しさによるトナーの非粘着性の低下に問題がある。
【特許文献１】特開昭５９−１８８６８１号公報
【特許文献２】特開２００１−２３５９５９号公報
【特許文献３】特開２００５−２３４１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、複写機や画像形成装置等の定着装置に用いられる板状の記録材分離部材において、耐熱性と非トナー付着性に優れ、耐久性の良い定着装置の記録材分離部材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の定着装置の記録材分離部材は、定着装置における記録材を定着部材から分離させるための板状の分離部材であって、該分離部材が、フッ素樹脂からなる熱収縮性チューブ内に芯材が挿入嵌合され該熱収縮性チューブの加熱収縮によって一体化され形成されてなるものであることを特徴とする定着装置の記録材分離部材である。
【０００８】
本発明の定着装置の記録材分離部材の好ましい態様によれば、前記の芯材と前記の熱収縮性チューブの間に接着剤を介在せしめ、両者を接着し一体化の強度を補強することができる。
【０００９】
また、本発明の定着装置の記録材分離部材の好ましい態様によれば、前記の芯材を、金属材料、プラスチック材料またはガラス材料で構成することができ、さらに芯材を、記録材を分離する側の厚みを肉薄に形成した形状のものとすることができる。
【００１０】
また、本発明の定着装置の記録材分離部材の好ましい態様によれば、前記の芯材の剛性を増すため複数のリブにて補強することもできる。リブの配置については、記録紙の通過面でも良いし、記録紙の通過面の裏側でも良いし、通過面と裏面の両側に配置しても良い。さらにはリブの個数は単体でも複数でも良く、複数の場合にはその間隔は等間隔である必要がなく、任意に配置可能である。
【００１１】
また、本発明の定着装置の記録材分離部材の好ましい態様によれば、前記のフッ素樹脂として、特に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）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）またはテトラフルオロエチレン−エチレン共重合体が好ましく用いられる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の定着装置の記録材分離部材においては、芯材に熱収縮性チューブを熱収縮にて固定する方法をとるため、芯材の選定により必要な剛性を得ることができる。芯材に固定する熱収縮性チューブがフッ素樹脂を成分とするため、耐熱性に優れ、トナーの非粘着性という目的を達成することができる。
【００１３】
また、芯材に対して熱収縮性チューブを、熱による収縮を主体とし、必要に応じ、必要最小限の接着剤での固定を行うため、従来の事例のような分離機能部分に接着剤やエラストマー厚みの不均一によるトナーの非粘着性の低下を防止することができる。
【００１４】
さらにフッ素樹脂の膜厚を、熱収縮性チューブの厚みによって正確に制御することができるので、記録材との磨耗による耐久性に優れている。すなわち、記録材との接触による磨耗に対してもフッ素樹脂膜厚を調整することによって耐久性を持たせることができる。
【００１５】
本発明の定着装置の記録材分離部材は、定着ローラ等の定着部材に近接または接触する部分が所定厚みのフッ素樹脂膜で覆われている構造となっているので、記録材の分離性能と高温耐久性および非トナー付着性を兼ね備えている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明の定着装置の記録材分離部材の一例を、図面に基づいて説明する。
【００１７】
図1は、本発明の定着装置分離部材を用いた定着装置を例示説明するための概要側面図であり、図2は、本発明の定着装置の分離部材を例示説明するための拡大部分断面斜視図である。
【００１８】
図１において、定着装置は、定着ローラ等の定着部材２とこの定着部材２に接触して回転する加圧ローラ等の加圧部材３とで基本的に構成されている。定着部材２は、通常、ヒーター２ａで加熱されている。矢印方向に回転する定着部材２と加圧部材３から送り出される用紙等の記録材4を、定着部材２から分離するため記録材分離部材１が、定着部材２の下流側に近接または接触して配置されている。図１では、記録材分離部材１が、定着部材２と加圧部材３の間から排出されてくる記録材４と定着部材２との間に介在して、走行する記録材４を定着部材２から剥離している。
【００１９】
また、機種によって異なるが、定着装置は１５０℃〜２５０℃程度の高温雰囲気に曝され使用されることがあるので、出きるだけ耐熱性の部材で構成することが好ましい。
【００２０】
図２において、記録材分離部材１は、芯材５にフッ素樹脂を成分とする熱収縮性チューブ６を熱収縮により固定して形成されている。具体的に、定着装置における記録材４を定着部材２から分離させるための定着部材２の下流側に近接または接触して配置されている板状の記録材分離部材１であって、その記録材分離部材１は、フッ素樹脂からなる熱収縮性チューブ６内に芯材５が挿入嵌合され該熱収縮性チューブ６の加熱収縮によって一体化され形成されてなるものである。また、図２の例では、芯材５は、一様に均一な板厚の板形状でなく、図示したように、記録材４を分離する側の端部の厚みを肉薄に形成した形状のものである。このように形成することにより、定着部材２から記録材４を分離する機能が向上する。
【００２１】
記録材分離部材１の強度については、後述のように芯材の材質を適宜選択することにより最適な状態にすることができる。
【００２２】
図３は、本発明の他の定着装置の記録材分離部材を例示説明するための拡大部分断面斜視図である。図３の記録材分離部材１も、芯材５にフッ素樹脂を成分とする熱収縮性チューブ６を熱収縮により固定して形成されている。図３の例では、熱収縮性チューブ６と芯材５の固定強度が熱収縮だけでは不十分な場合で、記録紙４の通過を妨げない箇所に接着剤7を用いて固定強度を増すようにしている。接着剤７の塗布箇所は、図３のように部分的に１カ所でもよく、記録材４の通過を妨げなければ部分的に複数箇所でも良く、全面であってもよい。
【００２３】
本発明で用いられる芯材は、金属材料、繊維強化プラスチック材料またはガラス材料等で構成することができる。
【００２４】
本発明で用いられる金属材料としては、例えば、鉄、ステンレス、アルミニウムおよび銅を挙げることができ、また、真鍮やりん青銅等の合金を用いることもできる。中でも、剛性および錆びにくい等の特性から、ステンレスが最も好ましい金属材料である。また、金属材料からなる芯材り厚みは、好ましくは０．０５〜０．２ｍｍくらいであり、特に好ましくは０．１〜０．２ｍｍくらいである。
【００２５】
本発明で用いられるプラスチック材料としては、例えば、プラスチック材料、繊維強化プラスチック材料および無機強化プラスチック材料等が挙げられる。プラスチック材料としては、ポリアミド、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトンおよびポリエーテルサルファイド等が挙げられる。
【００２６】
また、繊維強化プラスチック材料としては、例えば、ガラス繊維や炭素繊維等の強化繊維と、エポキシ樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトンおよびポリエーテルサルファイド等のマトリックス樹脂からなるものが挙げられる。
【００２７】
また、無機強化プラスチック材料としては、例えば、タルク等の無機鉱物と、エポキシ樹脂、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリイミド、ポリエーテルエーテルケトンおよびポリエーテルサルファイド等のマトリックス樹脂からなるものが挙げられる。
【００２８】
定着装置は、既述のように１５０℃〜２５０℃程度の高温雰囲気に曝され使用されることがあるので、芯材を構成するプラスチック材料も、できるだけ耐熱性の素材で構成することが好ましい。好ましいプラスチック材利用としては、ポリフェニレンサルファイド、ポリイミドおよび液晶ポリマー等の耐熱性樹脂が挙げられる。
【００２９】
本発明で用いられるガラス材料としては、例えば、普通ガラス、強化ガラスおよび複合ガラス等が挙げられる。
【００３０】
本発明で用いられる芯材は、図２および図３に示したように、定着部材から記録材を分離する機能を向上させるために、芯材の形状が記録材を分離する端部側のみ厚みを薄くすることが好ましい。図２端部厚みｄは、薄ければ薄いほど好ましく、好ましくは０．５ｍｍ未満とすることができる。先端部の厚みｄは、望ましくはゼロであるが、現実的には０．０５ｍｍ〜０．２mmくらいである。先端部の形状については、任意であるが、例えば、記録材側が端部から５mm〜１０ｍｍぐらいの範囲で芯材の基本厚みから徐変して、先端部の厚みｄが０．０５ｍｍ〜０．２mmくらいになるように構成することができる。
【００３１】
図４は、本発明の他の定着装置の記録材分離部材を例示説明するための拡大部分断面斜視図であり、図5は、図４の記録材分離部材に使用する芯材の形状を例示説明するための拡大部分断面斜視図である。
【００３２】
本発明では、芯材の剛性を向上させるために図５に示すように芯材５にリブ８を設置し補強することができる。この場合、熱収縮性チューブを一体化させた例を図４に示すが、熱収縮性チューブ６の収縮時に熱収縮性チューブ６の伸びがあり、リブ根元も皺なく一体化させることができる。
【００３３】
図６と図７は、いずれも本発明の定着装置の記録材分離部材に使用する他の芯材の形状を例示説明するための拡大部分断面斜視図である。上記の図５では、リブ８は記録材の通過する芯材５の裏側に設けられているが、図６に示すように、リブ８を記録材の通過側に設けても良く、また図７に示すように、記録材の通過側と裏側の両方にリブ８を設けることもできる。また、図６や図７のように記録材側にリブ８を設けるときは、記録材の通過を妨げないようにリブ８を三角リブ形状にすることが好ましい。
【００３４】
リブ８の配置については、単体でも複数でも良く特に等間隔に配置する必要はない。
【００３５】
本発明の定着装置の記録材分離部材は、フッ素樹脂を主成分とし、熱をかけることによって、好ましくは径方向に収縮する熱収縮性チューブに芯材を差込み、所定の熱をかけて熱収縮性チューブを収縮させて芯材と一体化させて形成される。
【００３６】
本発明で用いられる熱収縮性チューブは、フッ素樹脂を主成分とする成分で基本的に構成されている。フッ素樹脂としては、主に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）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）およびテトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（ＥＴＦＥ）が好ましく用いられるが、耐熱性および非トナー付着性を満足すれば、他のフッ素樹脂を用いても良い。
【００３７】
また、帯電防止機能を持たせたいときは、フッ素樹脂にカーボン微粉末等を配合することにより、目的を達成することができる。
【００３８】
熱収縮性チューブは、差し込まれた芯材を固定化するように、好ましくは径方向に収縮する。例えば、約１５０℃〜２００℃の温度で加熱すると、径方向に５〜１５％程度収縮する。また、熱収縮性チューブのチューブ厚みは、好ましくは３０〜１００μｍ程度である。
【００３９】
熱収縮性チューブの厚みを適切に選択することにより、記録材との磨耗に対する耐久性が良好となる。
【００４０】
本発明の定着装置の記録材分離部材は、フッ素樹脂からなる熱収縮性チューブ内に芯材が挿入嵌合され該熱収縮性チューブの加熱収縮によって一体化され形成されてなるものである。具体的には、芯材に熱収縮性チューブを差込み、芯材の両端を固定する冶具にセットし、内部を好ましくは１８０℃〜２２０℃温度に設定した加熱炉中で約３０〜４０分程度加熱する。加熱中に熱収縮性チューブにしわができた場合は、軽く伸ばしてやることでしわを解消することができる。
【００４１】
図３に示したように、本発明では、熱収縮性チューブと芯材の固定強度が熱収縮だけでは不十分な場合には、両者間に接着剤を介在させることができる。接着剤としては、例えば、エポキシ樹脂やシリコン樹脂を用いることができる。具体的には、接着剤を芯材に塗布した後、それを熱収縮性チューブに差し込むか、あるいは、芯材を熱収縮性チューブに差し込むときに接着剤が熱収縮性チューブについてしまうときは、芯材を熱収縮性チューブに差し込んだ後に、接着剤を芯材と熱収縮性チューブの隙間に細いノズル等を用いて入れ塗布することもできる。
【００４２】
また、接着剤を塗布する箇所は、記録材の通過を妨げないように記録材が通過する側の反対側が好ましい。接着剤の使用量は、熱収縮性チューブが収縮し、芯材に接触することで展ばされていくので、できるだけ少量を塗布することが好ましい。
【００４３】
形成された記録材分離部材は、定着装置の保持具に固定され使用されるが、保持具への固定方法に関しては記録材の通過を妨げない構造であれば、ねじ止め、カシメおよび接着等の方法が可能である。また、固定手段として接着を行う際には、接着部のフッ素樹脂との接着性を向上させるためのコロナ放電処理、プラズマエッチング処理およびプライマーによる極性の付加等の表面処理等が必要となる。
【００４４】
本発明の記録材分離部材は、トナー像転写式の乾式静電複写機、湿式静電複写機、レーザービームプリンター、液晶プリンターおよびファクシミリ用プリンター等の画像形成装置等の定着装置に好適に用いられる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明の定着装置の記録材分離部材は、定着ローラーや定着ベルト等の定着部材に近接または接触する部分が所定厚みのフッ素樹脂膜で覆われている構造となっているので、記録材（定着体）の分離性能と高温耐久性および非トナー付着性を兼ね備えている。また、本発明の定着装置の記録材分離部材においては、芯材に熱収縮性チューブを熱収縮にて固定する方法をとるため、芯材の選定により必要な剛性を得ることができ、さらに、芯材に固定する熱収縮性チューブがフッ素樹脂を成分とするため、耐熱性に優れ、トナーの非粘着性という目的を達成することができるので、複写機やプリンター等の画像形成装置等の定着装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】図1は、本発明の定着装置の記録材分離部材を用いた定着装置を例示説明するための概要側面図である。
【図２】図2は、本発明の定着装置の記録材分離部材を例示説明するための拡大部分断面斜視図である。
【図３】図３は、本発明の他の定着装置の記録材分離部材を例示説明するための拡大部分断面斜視図である。
【図４】図４は、本発明の他の定着装置の記録材分離部材を例示説明するための拡大部分断面斜視図である。
【図５】図5は、図４の記録材分離部材に使用する芯材の形状を例示説明するための拡大部分断面斜視図である。
【図６】図６は、本発明の定着装置の記録材分離部材に使用する他の芯材の形状を例示説明するための拡大部分断面斜視図である。
【図７】図７は、本発明の定着装置の記録材分離部材に使用する他の芯材の形状を例示説明するための拡大部分断面斜視図である。
【符号の説明】
【００４７】
１：記録材分離部材
２：定着部材
３：加圧部材
４：記録材
５：芯材
６：熱収縮性チューブ
７：接着剤
８：リブ
【図１】
2007199100.tif 000003
【図２】
2007199100.tif 000004
【図３】
2007199100.tif 000005
【図４】
2007199100.tif 000006
【図５】
2007199100.tif 000007
【図６】
2007199100.tif 000008
【図７】
2007199100.tif 000009