(57)【要約】【課題】分離部材と定着部材との間に挟まった記録媒体を容易に除去することができると共に、定着部材に対する分離部材の当接力の変動を防止することが可能な定着装置を提供する。【解決手段】加熱手段によって加熱される定着部材３１と、定着部材３１に接触して配設された加圧部材３４と、定着部材３１の表面に対して接近離間するように配設された分離部材３７を備え、定着部材３１と加圧部材３４によって画像を定着した記録媒体を、分離部材３７によって定着部材３１の表面から分離するように構成した定着装置である。分離部材３７は定着部材３１の表面に当接する当接部４９を有する。当接部４９に磁石５０を配設すると共に、定着部材３１にその磁石５０と引き合う磁性体５１を配設した。【選択図】図９
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段によって加熱される定着部材と、当該定着部材に接触して配設された加圧部材と、前記定着部材の表面に対して接近離間するように配設された分離部材を備え、前記定着部材と前記加圧部材によって画像を定着した記録媒体を、前記分離部材によって前記定着部材の表面から分離するように構成した定着装置において、
前記分離部材は前記定着部材の表面に当接する当接部を有し、当該当接部と前記定着部材のいずれか一方に磁石を配設すると共に、他方にその磁石と引き合う磁性体又は磁石を配設したことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記当接部を前記定着部材の記録媒体通過領域を除く表面に当接するように配設した請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記磁性体を裏面に粘着剤層を有する金属テープによって構成した請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記定着部材の前記当接部が当接する当接面に前記金属テープを貼り付けた請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記定着部材の前記当接部が当接する当接面の反対側の面に前記金属テープを貼り付けた請求項３に記載の定着装置。
【請求項６】
前記定着部材が厚さ方向に積層された複数の層によって構成されたものであって、その定着部材の中間層を前記磁性体としての金属層とした請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項７】
前記分離部材を前記定着部材の上方に配設した請求項１から６のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項８】
前記分離部材を前記定着部材に対して接近させる方向に付勢する補助バネを備えた請求項１から７のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか１項に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録媒体に画像を定着させる定着装置、及びその定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等の画像形成装置には、記録媒体としての記録用紙に転写されたトナー画像を熱と圧力によって定着させる定着装置が多く用いられている。定着装置は、一般的に、加熱源によって加熱される定着部材と、その定着部材に圧接される加圧部材を有している。定着部材と加圧部材とが圧接して形成された定着ニップに、トナー画像が転写された記録用紙を通過させることによって、その記録用紙を加熱及び加圧し、トナー画像を記録用紙に定着させる。
【０００３】
この種の熱定着タイプの定着装置は、定着時に記録用紙上のトナーを熱で溶融させる。このため、特に印字率の高い画像を印刷した場合などにおいては、記録用紙上の溶融したトナーが定着部材へ付着することによる、定着部材への記録用紙の貼り付きや、オフセット画像等の不具合が発生することがある。このため、従来の定着装置は、爪状又は板状に形成された分離部材を、定着部材に対向させて配設し、この分離部材によって記録用紙を定着部材から分離するようにしている。
【０００４】
また、下記特許文献１には、分離部材を定着部材に安定して当接させるために、分離部材をバネによって定着部材側に付勢して追従性を向上させた定着装置が開示されている。
【０００５】
しかしながら、上記追従性を向上させた定着装置において、万が一、分離部材と定着部材との間に記録用紙が侵入して紙詰まりが発生すると、ジャム化した記録用紙によって分離部材が押され、分離部材は定着部材に対して離間する方向へ変位する。その結果、バネの付勢力が大きくなるため、分離部材と定着部材の間から記録用紙を除去しにくくなるといった問題がある。また、バネの付勢力が大きくなると、分離部材や定着部材への負荷が大きくなるため、これらの部材が損傷する虞もある。
【０００６】
上記のような問題を解決するために、下記特許文献２には、分離部材による定着部材への押圧を解除する機構を備えた定着装置が提案されている。図１８に示すように、この定着装置は、分離部材としての分離爪１００と、分離爪１００の定着部材への押圧を解除する解除アーム２００を備える。分離爪１００はフレーム３００の支軸３００ａに回転可能に支持されている。また、分離爪１００から延出した延出部４００とフレーム３００に設けた突起部３００ｂの間にバネ５００が張設されている。通常時は、このバネ５００の付勢力（引張力）によって分離爪１００の先端が定着部材としての定着ローラ６００に当接するようになっている。そして、記録用紙が分離爪１００と定着ローラ６００との間に侵入して紙詰まりが生じた場合は、解除アーム２００を図の下方へ回転させて分離爪１００に当接させ、分離爪１００を図の下方に回動させることによって、分離爪１００による定着ローラ６００への押圧を解除するようにしている。これにより、紙詰まり除去作業の作業性の向上を図っている。
【０００７】
また、図１９に示すように、上記特許文献２には、分離爪１００に磁性体７００を設け、解除アーム２００に磁石８００を設けて、磁石８００と磁性体７００の間で生じる磁気的引力によって分離爪１００を定着ローラ６００に当接させるように構成した定着装置が提案されている。この場合、解除アーム２００を図の下方へ回転させると、分離爪１００は解除アーム２００の磁石８００に磁着された状態で解除アーム２００と一緒に図の下方へ回転し、分離爪１００の定着ローラ６００への当接を解除することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、定着ローラ等の定着部材は、駆動時に分離部材に対して接近離間する方向に振れて変位することがある。図１８に示す定着装置において、定着ローラ６００の回転時に上記のような振れが生じた場合、あるいは表面に凹凸が形成された状態で定着ローラ６００を回転させた場合は、定着ローラ６００の回転に伴って分離爪１００が変位し、これにより分離爪１００を付勢するバネ５００の変形量（引張量又は圧縮量）も変化するため、定着ローラ６００に対する分離爪１００の当接力が変動する。特に、定着ローラ６００が分離爪１００側に大きく変位した場合は、バネ５００の付勢力が増大し、分離爪１００の当接力が大きくなるため、定着ローラ６００の表面が損傷して異常画像が発生する虞がある。また、定着ローラ６００に対する分離爪１００の当接力が大きくなると、分離爪１００も損傷する虞がある。
【０００９】
これに対し、図１９に示す定着装置は、バネを備えていないため、上記バネの付勢力増大による部材の損傷等の虞はない。しかし、図１９に示す定着装置において、定着ローラ６００が分離爪１００側に振れ、この振れに伴って分離爪１００が変位すると、磁性体７００が磁石８００に対して離間する方向に変位するため、磁気的引力が弱くなるといった問題がある。このとき、磁着８００に対する磁性体７００の離間が大きくなり、磁気的引力が完全に作用しなくなると、分離爪１００が定着ローラ６００に対して離れたまま分離爪１００の当接を復帰させることができなくなる場合も考えられる。また、磁石８００と磁性体７００との間の磁気的引力を大きくすれば、分離爪１００が定着ローラ６００に対する当接が不測に解除されることを防止することができるが、当接力が大きくなることによって分離爪１００及び定着ローラ６００が損傷する虞がある。
【００１０】
本発明は、斯かる事情に鑑み、定着部材に対する分離部材の当接力の変動を防止することが可能な定着装置、及び前記定着装置を備えた画像形成装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１の発明は、加熱手段によって加熱される定着部材と、当該定着部材に接触して配設された加圧部材と、前記定着部材の表面に対して接近離間するように配設された分離部材を備え、前記定着部材と前記加圧部材によって画像を定着した記録媒体を、前記分離部材によって前記定着部材の表面から分離するように構成した定着装置において、前記分離部材は前記定着部材の表面に当接する当接部を有し、当該当接部と前記定着部材のいずれか一方に磁石を配設すると共に、他方にその磁石と引き合う磁性体又は磁石を配設したものである。
【００１２】
通常、分離部材は、磁石と磁性体又は磁石同士の間で発生する磁気的引力によって、定着部材の表面に当接部を介して当接した状態で配置される。この状態で、分離部材は、定着部材と加圧部材によって画像を定着した記録媒体を、定着部材の表面から分離することができる。しかしながら、万が一、記録媒体が分離部材と定着部材の間に侵入して挟まった場合は、挟まった記録媒体によって分離部材が押されることにより、分離部材は定着部材に対して離間する方向へ変位する。このとき、磁石と磁性体又は磁石同士が互いに離れ、それらの間で生じる磁気的引力が弱くなるため、分離部材を定着部材へ当接させるための付勢力も弱くなる。従って、本発明に係る定着装置は、分離部材が定着部材から離間された際に、分離部材の当接力が増大することがない。
【００１３】
また、定着部材が分離部材に対して接近離間する方向に変位した場合、この変位に伴って分離部材も変位する。このとき、分離部材の当接部と定着部材に配設された磁石と磁性体又は磁石同士の相対的距離は変化しないため、これらの間に生じる磁気的引力も変動しない。これにより、定着部材に対する分離部材の当接力を一定の状態で維持することが可能である。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１に記載の定着装置において、前記当接部を前記定着部材の記録媒体通過領域を除く表面に当接するように配設したものである。
【００１５】
これにより、定着部材の記録媒体通過領域の表面が傷付いたり摩耗したりするのを防止することができ、異常画像の発生等の不具合を抑制することが可能となる。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の定着装置において、前記磁性体を裏面に粘着剤層を有する金属テープによって構成したものである。
【００１７】
これにより、金属テープを定着部材に簡単に貼り付けることができる。また、貼り付けた金属テープを容易に交換することも可能である。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項３に記載の定着装置において、前記定着部材の前記当接部が当接する当接面に前記金属テープを貼り付けたものである。
【００１９】
この場合、金属テープに当接部やそれに配設した磁石等が当接することにより、金属テープに摩耗や劣化が生じても、新しい金属テープと簡単に交換することができる。さらに、金属テープの厚さを変更することによって、分離部材と定着部材との相対的距離を変更することもできる。分離部材と定着部材との相対的距離を変更することによって、分離部材による記録媒体の分離効果を良好に発揮できるように調整することが可能である。
【００２０】
請求項５の発明は、請求項３に記載の定着装置において、前記定着部材の前記当接部が当接する当接面の反対側の面に前記金属テープを貼り付けたものである。
【００２１】
この場合、金属テープに当接部やそれに配設した磁石等が当接することがないので、金属テープの摩耗や劣化を抑制して長寿命とすることができる。また、この場合、金属テープを定着部材の当接面に貼り付けないので、金属テープの寸法誤差や貼付精度誤差などによって当接部の当接が不安定になる虞がない。従って、当接部を定着部材に安定して当接させることができ、定着部材に対する分離部材の相対的距離を一定に維持することが可能である。これにより、分離部材による記録媒体の分離効果を安定して発揮させることができる。
【００２２】
請求項６の発明は、請求項１又は２に記載の定着装置において、前記定着部材が厚さ方向に積層された複数の層によって構成されたものであって、その定着部材の中間層を前記磁性体としての金属層としたものである。
【００２３】
この場合も、金属層に当接部やそれに配設した磁石等が当接することがないので、金属層の摩耗や劣化を抑制して長寿命とすることができる。さらに、金属層によって磁性体を構成した場合は、金属テープのように使用中などに定着部材から剥がれる虞もない。また、この場合、金属テープを定着部材の当接面に貼り付けないので、金属テープの寸法誤差や貼付精度誤差などによって当接部の当接が不安定になる虞がない。従って、当接部を定着部材に安定して当接させることができ、定着部材に対する分離部材の相対的距離を一定に維持することが可能である。これにより、分離部材による記録媒体の分離効果を安定して発揮させることができる。
【００２４】
請求項７の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の定着装置において、前記分離部材を前記定着部材の上方に配設したものである。
【００２５】
分離部材を定着部材の上方に配設した場合は、定着部材に対して上方に離間した分離部材を、自重によって定着部材に接近させて元の当接状態に復帰させることができる。
【００２６】
請求項８の発明は、請求項１から７のいずれか１項に記載の定着装置において、前記分離部材を前記定着部材に対して接近させる方向に付勢する補助バネを備えたものである。
【００２７】
分離部材を付勢する補助バネを設けた場合は、定着部材から離間した分離部材を、補助バネによって元の当接状態に確実に復帰させることが可能である。また、上記磁石と磁性体又は磁石同士の間に生じる磁気的引力だけでは分離部材の当接力を十分に確保できない虞がある場合は、補助バネによって分離部材の当接を補助することにより、分離部材の当接力を十分に確保することができる。
【００２８】
請求項９の発明は、請求項１から８のいずれか１項に記載の定着装置を備えた画像形成装置である。
【００２９】
本発明の定着装置を画像形成装置に搭載可能である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、分離部材と定着部材との間に記録媒体が挟まって、分離部材が定着部材に対して離間する方向へ変位させられた場合、磁石と磁性体又は磁石同士の間で生じる磁気的引力が弱くなるため、分離部材の当接力を低減させることができる。これにより、定着部材と分離部材の間に挟まった記録媒体を容易に除去することが可能となる。
【００３１】
また、本発明によれば、定着部材が分離部材に対して接近離間する方向に変位しても、分離部材の当接部と定着部材に配設された磁石と磁性体又は磁石同士の相対的距離は変化しないため、定着部材に対する分離部材の当接力を一定の状態で維持することが可能である。従って、分離部材の当接力が大きくなるのを防止することができるので、定着部材又は分離部材の損傷を抑制することが可能となる。また、分離部材の当接力が小さくなることによる分離部材の不測の離間を防止することができるので、分離効果を安定して発揮することができ、信頼性を向上させることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る定着装置を搭載したモノクロ画像形成装置の概略構成図である。
【図２】本発明に係る定着装置の概略構成図である。
【図３】本発明の実施例１に係る定着装置の要部を示す側面図である。
【図４】図３に示す要部の斜視図である。
【図５】本発明の実施例２に係る定着装置の要部を示す側面図である。
【図６】本発明の実施例３に係る定着装置の要部を示す側面図である。
【図７】図６に示す定着ベルトの拡大断面図である。
【図８】本発明の実施例４に係る定着装置の要部を示す側面図である。
【図９】本発明の実施例５に係る定着装置の要部を示す斜視図である。
【図１０】定着パッドを有する定着装置の概略構成図である。
【図１１】定着ベルトと加圧ベルトによって定着ニップを形成した定着装置の概略構成図である。
【図１２】定着スリーブと加圧ローラによって定着ニップを形成した定着装置の概略構成図である。
【図１３】定着ローラと加圧ローラによって定着ニップを形成した定着装置の概略構成図である。
【図１４】定着ローラと加圧ベルトによって定着ニップを形成した定着装置の概略構成図である。
【図１５】本発明に係るカラー画像形成装置の概略構成図である。
【図１６】本発明に係る定着装置において通常の作動状態を示す図である。
【図１７】本発明に係る定着装置において紙詰まりが生じたときの状態を示す図である。
【図１８】従来の定着装置の概略構成図である。
【図１９】別の従来の定着装置の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
図１は本発明に係るモノクロ画像形成装置の概略構成図である。
図１に示す画像形成装置は、画像形成装置本体Ｈに対して着脱可能に構成された画像形成部としてのプロセスユニット１を備える。プロセスユニット１は、静電潜像担持体としての感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ３と、感光体２の表面にトナー画像を形成する現像手段としての現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニングブレード５を有している。
【００３４】
また、画像形成装置は、各感光体２の表面に静電潜像を形成する露光装置７と、感光体２の表面に形成されたトナー画像を記録媒体としての記録用紙に転写する転写装置６と、記録用紙上の画像を定着する定着装置８（定着部）と、記録用紙を供給する給紙部９を備える。
【００３５】
給紙部９は、記録用紙Ｐを収容した複数の給紙カセット１０、１１と、各給紙カセット１０，１１から記録用紙Ｐを搬出する給紙ローラ１２，１３等を備えている。画像形成装置本体Ｈ内には、記録用紙Ｐを給紙部９から装置上部の排紙トレイ１６へ案内するための搬送路Ｒが配設されている。搬送路Ｒにおいて転写装置６の搬送方向上流側には、一対のレジストローラ１４が配設され、搬送路Ｒの搬送方向下流端部には、一対の排紙ローラ１５が配設されている。
【００３６】
以下、図１を参照して上記画像形成装置の基本的動作について説明する。
感光体２を図の矢印の方向に回転させ、その感光体２の表面を帯電ローラ３によって均一な高電位に帯電させる。次いで、画像データに基づいて露光装置７から感光体２の表面にレーザビームＬが照射され、照射された部分の電位が低下して静電潜像が形成される。この感光体２の表面に形成された静電潜像の部分に、現像装置４によって帯電させたトナーを静電的に転移させトナー画像を形成（可視画像化）する。
【００３７】
また、複数の給紙カセット１０，１１のうち、１つの給紙カセットから給紙ローラ１２又は１３によって記録用紙Ｐが搬送路Ｒへ送り出される。送り出された記録用紙Ｐは、レジストローラ１４によって一旦停止される。その後、レジストローラ１４の駆動を再開し、感光体２上のトナー画像とタイミング（同期）をとって記録用紙Ｐを転写装置６へ搬送する。転写装置６によって、感光体２上のトナー画像が記録用紙Ｐに転写され、記録用紙Ｐは定着装置８へと送られる。そして、定着装置８によって記録用紙Ｐが加熱及び加圧され、トナー画像が記録用紙Ｐ上に定着される。トナー画像が定着された記録用紙Ｐは、排紙ローラ１５によって排紙トレイ１６に排出される。
【００３８】
また、転写行程を経た後の感光体２の表面に残留するトナーは、クリーニングブレード５によって除去され、感光体２の表面は図示しない除電ランプによって除電される。
【００３９】
次に、図２に基づいて、上記画像形成装置に搭載された定着装置８の構成について説明する。
図２に示すように、定着装置８は、主として、定着ローラ３０、定着ベルト３１、加熱ローラ３２、誘導加熱部３３、加圧ロー３４、サーモスタット３５、ガイド板３６、分離部材３７等で構成される。本定着装置は、ＩＨ加熱を用いた２０〜３０秒程度で定着可能温度に達する短時間昇温が可能で、かつ1分当たりの通紙枚数が３０〜５０枚の印刷を可能にした構成になっている。
【００４０】
定着ローラ３０は、外径が３０〜５０ｍｍで、アルミニウムやステンレス鋼（ＳＵＳ）、又は鉄製の芯金３０ａの表面に発泡シリコンゴム等の断熱性の高い弾性層３０ｂが２〜１５ｍｍの厚みで形成されている。定着ローラ３０は、図示しない駆動部によって図２の反時計方向に回転駆動される。弾性層３０ｂに発泡シリコンゴムを用いることで、熱伝導率を小さくし、定着ベルト３１からの熱の移動を防いで見かけ上の熱容量を小さくすることが可能である。
【００４１】
加熱ローラ３２は、外径が１５〜２５ｍｍで、ＳＵＳ３０４（ステンレス鋼）等の非磁性材料からなる３００〜１０００μｍ厚の円筒体であって、図の反時計方向に回転する。加熱ローラ３２の内部には、フェライト等の強磁性材料からなる内部コア３２ａ（コア部）が設置され、さらに定着ベルト３１と内部コア３２ａとの間に、ステンレス鋼の表面に銅メッキ層が形成された発熱層３２ｂが配設されている。この発熱層３２ｂは、後述するように、交番磁界を受けて渦電流が発生し、この渦電流によってジュール熱が発生してその上に張架された定着ベルト３１を加熱するようになっている。なお、この発熱層３２ｂは、ステンレス鋼の表面に銅メッキ層が形成されたものに限らず、鉄、コバルト、ニッケル、又はこれらの合金等の磁性金属材料、ポリイミド樹脂等に銅、アルミニウム等の良導体のメッキ層を形成したものであってもよい。コア部としての内部コア３２ａは、定着ベルト３１を介して誘導加熱部３３のコイル部３８に対向している。強度を確保した上で加熱ローラ３２の厚みを薄くすることで、熱容量が小さくでき、短時間で所望の温度に昇温できる。
【００４２】
定着ベルト３１は、外径が５０〜８０ｍｍの無端状ベルトであり、加熱ローラ３２と定着ローラ３０とに張架、支持されている。定着ベルト３１は、５０〜２００μｍ厚のポリイミド樹脂等からなるベース層に７０〜３００μｍのシリコンゴム等の弾性層が設けられ、さらに表層には５〜５０μｍの厚さでフッ素化合物等からなる離型層（表面層）が設けられ、多層構造のエンドレスベルトになっている。定着ベルト３１の離型層によって、トナー画像Ｔに対する離型性が担保されている。
【００４３】
誘導加熱部３３は、コイル部３８、コア３９、サイドコア４０、センターコア４１から成るコア部、コイルガイド４２等で構成される。ここで、コイル部３８は、加熱ローラ３２に巻装された定着ベルト３１の一部を覆うように、細線を束ねたリッツ線を幅方向（図２の紙面垂直方向である。）に延設したものである。コイルガイド４２は、耐熱性の高い樹脂材料等からなり、コイル部３８、コア３９、サイドコア４０、センターコア４１を保持する。コア３９、サイドコア４０、センターコア４１は、いずれも、フェライト等の透磁性の高い材料からなる。コア３９は、幅方向に延設されたコイル部３８に対向するように設置されている。サイドコア４０は、コイル部３８の端部に設置されている。センターコア４１は、コイル部３８の中央に設置され、センターコア４１を中心にリッツ線が巻回されてコイル部３８が形成されている。
【００４４】
なお、定着装置８の「コア部」とは、電磁誘導加熱に寄与する対向する双方のコア部をいう。従って、定着装置８のコア部は、誘導加熱部３３のコア３９、サイドコア４０、センターコア４１と、加熱ローラ３２に内設された内部コア３２ａとである。加熱ローラ３２内に内部コア３２ａを設置することで、コア３９と内部コア３２ａとの間に良好な磁界が形成されて、加熱ローラ３２及び定着ベルト３１を効率よく加熱することができる。すなわち、定着装置８の上記「コア部」は定着部材としての定着ベルトを加熱する加熱手段として機能する。
【００４５】
加圧ローラ３４は、直径３０〜５０ｍｍで、ＦｅやＡｌ、ＳＵＳ（ステンレス鋼）等の芯金３４ａ上に１〜１０ｍｍのフッ素ゴムやシリコンゴム等の弾性層３４ｂを形成しており、さらに最外層には５〜５０μｍの厚さでフッ素化合物等からなる離型層３４ｃで構成される。加圧ローラ３４は、定着ベルト３１を介して定着ローラ３０に圧接（接触）して定着ニップＮを形成している。
【００４６】
定着ベルト３１と加圧ローラ３４との当接部（定着ニップＮ）の入口側には、記録用紙Ｐを案内するガイド板３６が配設されている。定着ベルト３１と加圧ローラ３４との当接部（定着ニップＮ）の出口側には、記録用紙Ｐを案内すると共に記録用紙Ｐを定着ベルト３１から分離させる分離部材３７が配設されている。
【００４７】
加熱ローラ３２の外周面の一部には、サーモスタット３５が当接されている。サーモスタット３５で検知した加熱ローラ３２の温度が所定の温度を超えた場合には、サーモスタット３５によって誘導加熱部３３への通電が切断され、誘導加熱部３３による定着ベルト３１の加熱を停止する。また、図示は省略するが、定着ベルト３１上には温度検知手段としてのサーミスタが設置されていて、定着ベルト３１上の表面温度を直接的に検知して温度の制御を行っている。なお、温度検知手段としては、非接触で定着ベルト３１の温度を検知するサーモパイルを用いることもできる。このように構成された定着装置８は、次のように動作する。
【００４８】
まず、定着ベルト３１の温度を予め設定した温度閾値（以下、定着温度という）まで加熱して定着処理可能な状態にするためのリロード制御が開始される。具体的には、定着ローラ３０の回転駆動によって、定着ベルト３１が図２の矢印方向に周回（回転）すると共に、加熱ローラ３２が同図の反時計方向に回転する。同時に、加圧ローラ３４も同図の矢印方向に回転する。定着ベルト３１は、通電された誘導加熱部３３によって加熱される。詳しくは、コイル部３８に高周波の交番電流を流すことで、コア３９と内部コア３２ａとの間に磁力線が双方向に交互に切り替わるように形成される。このとき、加熱ローラ３２の発熱層３２ｂの表面に渦電流が生じて、発熱層３２ｂの電気抵抗によってジュール熱が発生する。このジュール熱によって、加熱ローラ３２に巻装された定着ベルト３１が加熱される。定着ベルト３１の温度はサーミスタによって検知され、その検知された温度に基づいて定着ベルト３１の温度が定着温度に到達したか否かを判断する。
【００４９】
定着ベルト３１の温度が定着温度に到達し、リロードが完了した場合、トナー画像Ｔが転写された記録用紙Ｐを定着ニップＮに侵入させ、定着ニップＮにおいて用紙Ｐ上のトナー画像Ｔを加熱して溶融させる。詳しくは、先に説明した作像プロセスを経てトナー画像Ｔを担持した記録用紙Ｐが、ガイド板３６に案内されながら定着ベルト３１と加圧ローラ３４との間の定着ニップＮに送入される。そして、定着ベルト３１から受ける熱と加圧ローラ３４から受ける圧力とによってトナー画像Ｔが記録用紙Ｐに定着されて、記録用紙Ｐは定着ベルト３１と加圧ローラ３４との間から送り出される。
【００５０】
以下、本発明の特徴部分について説明する。
【実施例１】
【００５１】
以下、図３と図４に基づいて、本発明の実施例１に係る定着装置の構成について説明する。図３は上記定着装置８の要部を示す側面図、図４は前記要部の斜視図である。また、図３と図４において、同一の符号は同一の部材を示している。
図３に示すように、分離部材３７は、定着装置８の本体又は画像形成装置本体に設けた支軸４３（支持部材）に回転可能に取り付けられている。この支軸４３を中心に分離部材３７が回転することによって、分離部材３７は定着ベルト３１の表面に対して接近離間するように構成されている。
【００５２】
図４に示すように、分離部材３７は、定着ベルト３１の幅方向に渡って延在するフレーム４４と、フレーム４４に配設された分離爪４５を有する。分離爪４５は、フレーム４４の長手方向に渡って複数個並設されており、各分離爪４５はホルダ４６を介してフレーム４４に取り付けられている。フレーム４４の両端部には、図示しない上記支軸４３を挿入するための軸孔４７を形成した略Ｃ形の腕部４８が設けてある。また、フレーム４４の両端部側には、定着ベルト３１の表面に当接可能な当接部４９が配設されている。詳しくは、この当接部４９は、定着ベルト３１の記録媒体通過領域Ａを除く両端側の表面に当接するように配設されている。
【００５３】
当接部４９の定着ベルト３１に当接する面（当接面）には、長方形の磁石５０（永久磁石）が配設されている。一方、当接部４９が当接する定着ベルト３１の両端側の表面（当接面）には、その全周に渡って磁性体としての金属テープ５１が配設されている。このように、磁石５０と金属テープ５１を互いに対応させて配設することにより、磁石５０と金属テープ５１との間で生じる磁気的引力によって、当接部４９は定着ベルト３１の表面に当接した状態で保持されるようになっている。
【００５４】
上記金属テープ５１はその裏面に粘着層を有する。この粘着層の粘着力によって、金属テープ５１を定着ベルト３１の表面に貼り付けている。従って、金属テープ５１は、定着ベルト３１に対して容易に着脱可能となっている。また、金属テープ５１の幅は、上記磁石５０の幅と同等又はそれよりも大きく設定されている。
【実施例２】
【００５５】
図５に本発明の実施例２に係る定着装置８の要部を示す。また、図５において、図３又は図４と同一の符号は同一の部材を示している。
図５に示すように、実施例２に係る定着装置８も、上記本発明の実施例１に係る定着装置と同様に、分離部材３７の当接部４９に磁石５０を配設し、その磁石５０に対応するように定着ベルト３１に金属テープ５１を貼り付けている。ただし、ここでは、金属テープ５１を、定着ベルト３１の裏面（当接部４９と当接する当接面の反対側の面）に貼り付けている。それ以外の構成については、本発明の実施例１と同様であるので説明を省略する。
【実施例３】
【００５６】
図６に本発明の実施例３に係る定着装置８の要部を示す。また、図６において、図３又は図４と同一の符号は同一の部材を示している。
図６に示すように、実施例３に係る定着装置８も、上記本発明の各実施例に係る定着装置と同様に、分離部材３７の当接部４９に磁石５０を配設している。また、定着ベルト３１の内部において、前記磁石５０に対応する箇所に、磁性体としての金属層５２を配設している。詳しくは、図７に示すように、定着ベルト３１は、内周面側の基材層５３と、基材層５３上に配設された前記金属層５２と、金属層５２上に配設された弾性層５４と、弾性層５４上に配設された外周面側の離型層５５によって構成される。この場合、金属層５２は、定着ベルト３１の幅内で磁石５０と対応する箇所にのみ配設しているので、金属層５２を配設しない箇所には基材層５２を厚く形成している。なお、定着ベルト３１の構成は図７に示す構成に限らない。金属層５２は、複数の層によって構成された定着ベルト３１の中間層であればよい。それ以外の構成については、本発明の実施例１と同様であるので説明を省略する。
【実施例４】
【００５７】
図８に本発明の実施例４に係る定着装置８の要部を示す。また、図８において、図３又は図４と同一の符号は同一の部材を示している。
図８に示す実施例４に係る定着装置８は、基本的に第１実施例と同様に構成されている。さらに、実施例４に係る定着装置８は、分離部材３７を定着ベルト３１に対して接近させる方向に付勢する補助バネ５６を備える。この補助バネ５６は、あくまでも分離部材３７に補助的な付勢力を付与するためのものであり、補助バネ５６の付勢力のみによって分離部材３７の当接部４９を定着ベルト３１に当接させた状態で保持するようにはなっていない。この場合も、上記本発明の各実施例と同様に、磁石５０と金属テープ５１との間で生じる磁気的引力によって、当接部４９は定着ベルト３１の表面に当接した状態で保持される。
【００５８】
なお、図８において、金属テープ５１は定着ベルト３１の表面（当接面）に配設されているが、金属テープ５１を定着ベルト３１の裏面（当接面の反対側の面）に配設してもよい。あるいは、定着ベルト３１の中間層を金属層としてもよい。
【実施例５】
【００５９】
図９に本発明の実施例５に係る定着装置を示す。図９において上記図４と同一の符号は図４と同一の部材を示すが、この実施例５に係る分離部材３７は、図４に示す分離爪４５とホルダ４６を備えていない。また、この場合、図９において符号４４に示す部材は、分離板として機能する。なお、実施例５のその他の構成は、図４に示す実施例１と同様であるので説明を省略する。このように、分離爪４５等を有さない分離部材３７を備えた定着装置にも、本発明の構成を適用可能である。また、図９に示す定着装置に、上記実施例２〜４の構成から１つ又は複数の構成を適宜選択して適用することも可能である。
【００６０】
また、上記本発明の各実施例において、分離部材３７に磁石５０を配設し、定着ベルト３１に磁性体の金属テープ５１を配設しているが、反対に、分離部材３７に金属テープ等の磁性体を配設し、定着ベルト３１に磁石を配設してもよい。また、分離部材３７と定着ベルト３１のそれぞれに互いに引き合う磁石を配設することも可能である。
【００６１】
また、上記各実施例に係る定着装置は、回転可能な定着部材（定着回転体）としての定着ベルト３１と、回転可能な加圧部材（加圧回転体）としての加圧ローラ３４と、定着部材を加熱する加熱手段としての誘導加熱部３３及び加熱ローラ３２を備えたものであるが、定着部材・加圧部材・加熱手段等は上述のものに限らない。例えば、以下に説明する定着装置にも本発明の構成を適用可能である。
【００６２】
図１０に示す定着装置は、ヒータ６１を内蔵した加熱ローラ６２と、定着パッド６３と、定着パッド６３と加熱ローラ６２に掛け渡された定着回転体としての定着ベルト６４と、ヒータ６５を内蔵する加圧回転体としての加圧ローラ６６等を備える。加圧ローラ６６は、定着パッド６３に対向した位置で、定着ベルト６４に対して所定の圧力で当接している。この定着装置によって定着処理を行う場合は、２つのヒータ６１，６５を発熱させて定着ベルト６４及び加圧ローラ６６を加熱し、定着ベルト６４が定着温度に達した状態で、定着ベルト６４と加圧ローラ６６との圧接部（定着ニップ）に、未定着のトナー画像Ｔが形成された記録用紙Ｐを通過させることによって、記録用紙Ｐを加熱及び加圧しトナー画像Ｔを定着させる。
【００６３】
図１１に示す定着装置は、複数のローラ６７，６８及び案内部材６９に掛け渡された定着回転体としての定着ベルト７０と、複数のローラ７１，７２及び案内部材７３に掛け渡された加圧回転体としての加圧ベルト７４等を備える。加圧ベルト７４は、ローラ７１によって定着ベルト７０に所定の圧力で当接している。また、ローラ６７，７１にはそれぞれ加熱手段としてのヒータ７５，７６が内蔵されている。この定着装置によって定着処理を行う場合は、２つのヒータ７５，７６を発熱させて定着ベルト７０及び加圧ベルト７４を加熱し、定着ベルト６４が定着温度に達した状態で、定着ベルト７０と加圧ベルト７４との圧接部（定着ニップ）に、未定着のトナー画像Ｔが形成された記録用紙Ｐを通過させることによって、記録用紙Ｐを加熱及び加圧しトナー画像Ｔを定着させる。
【００６４】
図１２に示す定着装置は、定着回転体としての可撓性を有する無端ベルト状の定着スリーブ７７と、定着スリーブ７７を加熱する加熱手段としてのヒータ７９と、そのヒータ７９を保持するヒータホルダ８０と、加圧回転体としての加圧ローラ７８等を備える。この定着装置によって定着処理を行う場合は、ヒータ７９を発熱させて定着スリーブ７７を加熱し、定着スリーブ７７が定着温度に達した状態で、定着スリーブ７７と加圧ローラ７８との圧接部（定着ニップ）に、未定着のトナー画像Ｔが形成された記録用紙Ｐを通過させることによって、記録用紙Ｐを加熱及び加圧しトナー画像Ｔを定着させる。
【００６５】
また、図１３に示す定着装置は、定着回転体としての定着ローラ８１と、その定着ローラ８１に圧接して配設された加圧回転体としての加圧ローラ８２と、定着ローラ８１を加熱する加熱手段としてのヒータ８３等を備える。この定着装置によって定着処理を行う場合は、ヒータ８３を発熱させて定着ローラ８１及び加圧ローラ８２を加熱し、定着ローラ８１が定着温度に達した状態で、定着ローラ８１と加圧ローラ８２との圧接部（定着ニップ）に、未定着のトナー画像Ｔが形成された記録用紙Ｐを通過させることによって、記録用紙Ｐを加熱及び加圧しトナー画像Ｔを定着させる。
【００６６】
図１４に示す定着装置は、定着回転体としての定着ローラ８４と、定着ローラ８４を加熱する加熱手段としてのヒータ８７と、加圧回転体としての無端状の加圧ベルト８５と、加圧ベルト８５を定着ローラ８４に対して所定の圧力で当接させる加圧パッド８６等を備えている。この定着装置によって定着処理を行う場合は、ヒータ８７を発熱させて定着ローラ８４を加熱し、定着ローラ８４が定着温度に達した状態で、定着ローラ８４と加圧ベルト８５との圧接部（定着ニップ）に、未定着のトナー画像Ｔが形成された記録用紙Ｐを通過させることによって、記録用紙Ｐを加熱及び加圧しトナー画像Ｔを定着させる。
【００６７】
上記図１０〜図１４において説明した各定着装置においても、定着ベルト、定着スリーブ又は定着ローラ等の定着回転体（定着部材）に接近離間する分離部材を配設し、その分離部材と定着回転体のいずれか一方に、磁石を配設すると共に、他方にその磁石と引き合う磁性体又は磁石を配設することが可能である。
【００６８】
また、本発に係る定着装置を、図１に示すモノクロ画像形成装置に限らず、図１５に示すカラー画像形成装置にも搭載可能である。図１５は、本発明の定着装置を搭載したカラー画像形成装置の概略構成図である。図１５に示す画像形成装置は、異なる色の画像を形成する複数の画像形成部としての４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋを備えている。各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋは、像担持体としての感光体２０と、感光体２０の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ２１と、感光体２０の表面にトナーを供給する現像手段としての現像装置２２と、感光体２０の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニングブレード２３等を有し、画像形成装置本体Ｈに対して着脱可能に構成されている。
【００６９】
また、この画像形成装置は、各感光体２０の表面を露光する露光手段としての露光装置２４と、中間転写ベルト２５等を有する転写装置と、記録用紙Ｐを収容した給紙カセット２６等を有する給紙部と、定着装置２７（定着部）を備える。ここで、定着装置２７として上記本発明に係る定着装置を適用可能である。中間転写ベルト２５の内周面には、一次転写手段としての４つの一次転写ローラ１８が配設されている。また、中間転写ベルト２５の外周面には、二次転写手段としての二次転写ローラ１９が配設してある。
【００７０】
以下、図１５に示す画像形成装置の基本的動作について説明する。
画像形成動作が開始されると、各プロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋの感光体２０が図示しない駆動装置によって図の時計回りに回転駆動され、各感光体２０の表面が帯電ローラ２１によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された各感光体２０の表面には、露光装置２４からレーザ光がそれぞれ照射されて、それぞれの感光体２０の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体２０に露光する画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報である。このように感光体２０上に形成された静電潜像に、各現像装置２２によってトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として可視像化される。
【００７１】
中間転写ベルト２５が図の矢印で示す方向に走行駆動され、各感光体２０に形成された各色のトナー画像が一次転写ローラ１８の位置で中間転写ベルト２５上に順次重ね合わせて転写される。かくして中問転写ベルト２５はその表面にフルカラーのトナー画像を担持する。
【００７２】
また、中間転写ベルト２５上のトナー画像とタイミングをとって、給紙カセット２６から記録用紙Ｐが送り出される。そして、二次転写ローラ１９の位置で、中間転写ベルト２５上のトナー画像が記録用紙Ｐに一括して転写される。トナー画像が転写された記録用紙Ｐは定着手段２７へと搬送され、定着ローラ２８と加圧ローラ２９によって記録用紙Ｐに熱と圧力が加えられてトナー画像が定着される。トナー画像が定着された記録用紙Ｐは、機外のストック部に排出される。
【００７３】
以上の説明は、フルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット１Ｙ，１Ｃ，１Ｍ，１Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。
【００７４】
また、本発明に係る画像形成装置としては、図１に示すモノクロ画像形成装置、又は図１５に示すカラー画像形成装置に限らず、それら以外の複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等であってもよい。
【００７５】
以下、本発明の特徴部分である上記分離部材３７の作用・効果について説明する。
まず、本発明の各実施例に共通する作用・効果について、図１６及び図１７を参照しつつ説明する。なお、図１６と図１７において、図３と同一の符号は同一の部材を示す。図１６に示すように、通常、分離部材３７は、当接部４９に配設した磁石５０と定着ベルト３１に配設した金属テープ５１との間で発生する磁気的引力によって、定着ベルト３１の表面に当接した状態で配置される。また、この状態で、分離部材３７に設けた分離爪４５（図４参照）は、定着ベルト３１の表面に対して予め設定されたギャップを介して非接触状態で保持される。そして、定着ベルト３１と加圧ローラ３４が互いに圧接して形成された定着ニップＮに、未定着画像を形成した記録用紙Ｐを通過させ画像の定着処理を行った後、定着ニップＮから搬出される記録用紙Ｐは、上記分離爪４５によって定着ベルト３１の表面から分離され図の上方へ搬送される。なお、図９に示す実施例においては、分離爪４５の代わりに分離板４４によって、記録用紙Ｐが定着ベルト３１から分離される。
【００７６】
しかしながら、図１７に示すように、図示しない分離爪４５又はフレーム４４（図９では分離板４４）と定着ベルト３１との間に記録用紙Ｐが侵入し紙詰まりが生じた場合、分離爪４５等と定着ベルト３１との間に挟まってジャム化した記録用紙Ｐによって分離爪４５等が押されることにより、分離部材３７全体が定着ベルト３１に対して離間する方向へ変位（回転）する。このとき、分離部材３７が定着ベルト３１に対して離間する方向へ変位することによって、定着ベルト３１上の金属テープ５１に磁着していた磁石５０も離れる。磁石５０と金属テープ５１が互いに離れることにより、磁石５０と金属テープ５１との間で生じる磁気的引力が弱くなるため、分離部材３７の定着ベルト３１への当接力も低減する。すなわち、本発明に係る定着装置は、従来のようにバネによって分離部材を付勢する定着装置と異なり、分離部材３７が定着ベルト３１から離間することによって分離部材３７の当接力が増大することがない。従って、本発明の定着装置によれば、定着ベルト３１と分離部材３７の間から挟まった記録用紙Ｐを容易に除去することが可能となる。
【００７７】
また、駆動時に定着ベルト３１に振れが生じ、定着ベルト３１が分離部材３７に対して接近離間する方向に変位した場合、この変位に伴って分離部材３７も変位（回転）するが、当接部４９に配設された磁石５０と定着ベルト３１に配設された金属テープ５１は、互いに磁着された状態で保持される。このとき、磁石５０と金属テープ５１との相対的距離は変化しないため、これらの間に生じる磁気的引力も変動しない。従って、分離部材３７の当接力も変化することはなく、当接力を一定の状態で維持することが可能である。これにより、分離部材３７の当接力が大きくなることによる定着ベルト３１又は分離部材３７の損傷を抑制することが可能となる。また、反対に分離部材３７の当接力が小さくなることによる定着ベルト３１に対する分離部材３７の不測の離間も防止することができるので、分離部材３７による記録用紙の分離効果を安定して発揮することが可能となる。
【００７８】
また、本発明の各実施例において、分離部材３７は定着ベルト３１の上方に配設してあるので、詰まった記録用紙Ｐを除去した後は、分離部材３７は自重によって下方へ回転し、磁石５０が金属テープ５１に磁着することによって、分離部材３７は元の当接状態に保持される。
【００７９】
図８に示す実施例のように、分離部材３７を付勢する補助バネ５６を設けている場合は、定着ベルト３１から離間した分離部材３７を補助バネ５６によって元の当接状態に確実に復帰させることが可能である。また、磁石５０による磁気的引力だけでは分離部材３７の当接力を十分に確保できない虞がある場合は、補助バネ５６によって分離部材３７の当接を補助することにより、分離部材３７の当接力を十分に確保することができる。なお、この補助バネ５６は、あくまでも分離部材３７に補助的な付勢力を付与するためのものであるので、紙詰まりが生じることによって分離部材３７が定着ベルト３１に対して離間した場合であっても、詰まった記録用紙の除去処理が困難になるほどの分離部材３７の当接力の増加を招く虞はない。
【００８０】
また、本発明の各実施例に係る定着装置は、分離部材３７の当接部４９を、定着ベルト３１の記録媒体通過領域Ａを除く表面に当接するように配設している（図４参照）。これにより、定着ベルト３１の記録媒体通過領域Ａの表面が傷付いたり摩耗したりするのを防止することができ、異常画像の発生等の不具合を抑制することができる。
【００８１】
また、金属テープ５１を定着ベルト３１の表面に貼り付けた場合は、金属テープ５１に磁石５０等が当接することにより、金属テープ５１に摩耗や劣化が生じても、新しい金属テープ５１と簡単に交換することができる。さらに、金属テープ５１の厚さを変更することによって、分離部材３７と定着ベルト３１との相対的距離（ギャップ）を変更することもできる。分離部材３７と定着ベルト３１との相対的距離（ギャップ）を変更することによって、分離部材３７による記録用紙の分離効果を良好に発揮できるように調整することが可能である。
【００８２】
これに対し、金属テープ５１を定着ベルト３１の裏面に貼り付けた場合は、金属テープ５１に磁石５０が当接することがないので、金属テープ５１の摩耗や劣化を抑制して長寿命とすることができる。また、この場合、金属テープ５１を定着ベルト３１の表面に貼り付けないので、金属テープ５１の寸法誤差や貼付精度誤差などによって当接部４９の当接が不安定になる虞がない。従って、当接部４９を定着ベルト３１の表面に安定して当接させることができ、定着ベルト３１に対する分離部材３７の相対的距離（ギャップ）を一定に維持することが可能である。これにより、分離部材３７による記録用紙の分離効果を安定して発揮させることができる。
【００８３】
定着ベルト３１の中間層を金属層５２で構成した場合は、金属層５２に磁石５０等が当接することがないので、金属層５２の摩耗や劣化を抑制して長寿命とすることができる。さらに、この場合は、金属テープ５１のように使用中などに定着ベルト３１から剥がれる虞もない。また、この場合、上記金属テープ５１の寸法誤差や貼付精度誤差などによって当接部４９の当接が不安定になる虞がない。従って、当接部４９を定着ベルト３１に安定して当接させることができるので、分離部材３７による記録媒体の分離効果を安定して発揮させることができる。
【００８４】
以上、本発明の各実施例の作用・効果について説明したが、本発明の構成を図１０〜図１４に示す定着装置のいずれか、又は図１５に示すカラー画像形成装置に適用した場合も上記と同様の作用・効果を奏することができる。
【符号の説明】
【００８５】
８    定着装置
３０  定着ローラ
３１  定着ベルト
３４  加圧ローラ
３７  分離部材
４９  当接部
５０  磁石
５１  金属テープ
５２  金属層
５６  補助バネ
Ａ    記録媒体通過領域
Ｎ    定着ニップ
Ｐ    記録用紙
【先行技術文献】
【特許文献】
【００８６】
【特許文献１】特開２００６−１１１９３号公報
【特許文献２】特開平１１−１７４８９０号公報
【図１】
2010217307.tif 000003
【図２】
2010217307.tif 000004
【図３】
2010217307.tif 000005
【図４】
2010217307.tif 000006
【図５】
2010217307.tif 000007
【図６】
2010217307.tif 000008
【図７】
2010217307.tif 000009
【図８】
2010217307.tif 000010
【図９】
2010217307.tif 000011
【図１０】
2010217307.tif 000012
【図１１】
2010217307.tif 000013
【図１２】
2010217307.tif 000014
【図１３】
2010217307.tif 000015
【図１４】
2010217307.tif 000016
【図１５】
2010217307.tif 000017
【図１６】
2010217307.tif 000018
【図１７】
2010217307.tif 000019
【図１８】
2010217307.tif 000020
【図１９】
2010217307.tif 000021