(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱部材と加圧部材によりトナー像をメディアに定着させる画像形成装置に用いる定着装置であって、
前記加熱部材に当接してメディアを前記加熱部材から分離させる分離爪と、
前記分離爪を保持して前記加熱部材に対する前記分離爪の位置を固定する分離爪保持部と、
前記加熱部材の軸方向に前記加熱部材を揺動させる定着揺動手段と、を有し、
前記加熱部材が通常の揺動範囲を越えて移動するとき、前記分離爪は前記加熱部材から離間することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記加熱部材の軸方向の揺動動作は、前記定着装置を揺動させることにより行われることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記分離爪保持部は、定着装置が前記画像形成装置から引き出されるときに、同時に引き出されることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
【請求項４】
請求項１から３の何れか１項に記載の定着装置を用い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】
本発明は定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
画像形成装置における一般的な定着装置は、加熱ローラ（加熱部材）と加圧ローラ（加圧部材）の２本のローラによりニップ領域を形成し、そのニップ領域にトナー像が転写された記録紙（以下、メディアという）を通過させてトナー像をメディアに定着させている。定着装置のニップ領域ではトナーが溶融するため、その溶融トナーによって加熱ローラとメディアとの密着力が増し、メディアが加熱ローラに巻き付いてしまうという問題が発生していた。
【０００３】
この問題を解決するために、分離爪を加熱ローラの表面に接触させるという技術が提案されている。
【０００４】
分離爪はメディアの巻き付き防止という点では良好であるが、加熱ローラ表面に接触しているため、加熱ローラの表面にスジ状の傷を付けてしまい、当該傷がメディア上で画像欠陥（光沢ムラなど）として表れることが、高画質が要求される画像形成装置にとって問題となっていた。この点を考慮した技術として、分離爪を加熱ローラの軸方向に移動可能とし、分離爪が加熱ローラの同じ位置に、常に接触しないようにしたものが提案されている（特許文献１、特許文献２）。
【０００５】
また、コピー紙や、厚紙の光沢紙、印刷紙など多種類のメディアに対応するために加熱ローラ表面を低硬度の部材（Ａｓｋｅｒ−ｃ硬度４０〜４５°）を用いた場合、通紙されるメディアのエッジにより加熱ローラ表面を傷つけ、分離爪と同様に加熱ローラ表面の傷がメディア上で画像欠陥として表れるという問題がある。この問題を解決するために定着装置をメディアに対して相対的に加熱ローラの軸方向へ移動可能とした技術も知られている。
【０００６】
さらに、分離爪による加熱ローラ表面の傷とメディアによる加熱ローラ表面の傷の両方を抑制するため、分離爪を加熱ローラの軸方向に移動可能にするとともに、定着装置をメディアに対して相対的に加熱ローラの軸方向に移動可能とする技術も知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−１６０３９０号公報
【特許文献２】特開２００７−７２２５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、分離爪を加熱ローラの軸方向に移動可能にするとともに、定着装置をメディアに対して相対的に加熱ローラの軸方向に移動可能とする技術は、メディアに対して移動した定着装置内で分離爪がさらに移動するため、メディアに対して分離爪の位置が適正ではなくなる可能性があり、加熱ローラからメディアを分離できない場合がある。
【０００９】
この点を考慮して分離爪の本数を増やすことが考えられるが、分離爪の本数を増やすことは爪による傷のリスクを増やすという欠点があった。
【００１０】
本発明の目的は、分離爪及びメディアが加熱部材に生じさせる傷を抑制するとともに加熱部材からメディアを適正に分離する定着装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、
加熱部材と加圧部材によりトナー像をメディアに定着させる画像形成装置に用いる定着装置であって、
前記加熱部材に当接してメディアを前記加熱部材から分離させる分離爪と、
前記分離爪を保持して前記加熱部材に対する前記分離爪の位置を固定する分離爪保持部と、
前記加熱部材の軸方向に前記加熱部材を揺動させる定着揺動手段と、を有し、
前記加熱部材が通常の揺動範囲を越えて移動するとき、前記分離爪は前記加熱部材から離間することを特徴とするものである。
【００１２】
また、本発明に係る画像形成装置は、
前記定着装置を用いたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の定着装置及び画像形成装置によれば、分離爪及びメディアが加熱部材に生じさせる傷を抑制するとともに加熱部材からメディアを適正に分離することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の定着装置を用いた画像形成装置の実施形態を示す構成図。
【図２】従来の定着装置を示す概略上面図であり、図２（ａ）は、揺動された加熱ローラが最も正面側になっている状態を示す図。図２（ｂ）は、加熱ローラが最も奥側になっている状態を示す図である。
【図３】従来の定着装置のメディアの搬送方向と直交する方向から見た概略断面図である。
【図４】本発明の定着装置を示す概略上面図であり、図４（ａ）は、通常動作時において加熱ローラが最も正面側になっている状態を示す図。図４（ｂ）は、通常動作時において加熱ローラが最も奥側になっている状態を示す図である。
【図５】分離爪を分離爪保持部に取り付けたところを示す斜視図である。
【図６】定着装置をメディアの搬送方向と直交する方向から見た断面図である。
【図７】定着装置が画像形成本体部より引き出される状態を説明する図である。
【図８】凹部と凸部が嵌合するところを示す定着装置をメディアの搬送方向と直交する方向から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また以下の本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【００１６】
（画像形成装置）
図１は本発明の定着装置を用いた画像形成装置の実施形態を示す構成図であり、画像読取装置ＳＣと、画像形成部Ａを主な構成としている。
【００１７】
画像読取装置ＳＣは、原稿台上に載置された原稿を原稿画像走査露光装置の光学系を用いて走査露光し、ＣＣＤセンサなどのラインイメージセンサに投影される。ラインイメージセンサに投影された画像をアナログ信号に変換し、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、走査光学装置３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋに入力される。
【００１８】
画像形成部Ａは、複数組の画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋの画像形成ユニット１０と、ベルト状の中間転写ベルト６、走査光学装置３、給紙装置２０、制御手段を含む電気部ＣＰＥ（不図示）等から構成されている。
【００１９】
イエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙは、像担持体としての感光体ドラム１Ｙの周囲に配置された帯電極ユニット２Ｙ、走査光学装置３Ｙ、現像ユニット４Ｙ及びクリーニング手段５Ｙを有する。マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｍは、像担持体としての感光体ドラム１Ｍ、帯電極ユニット２Ｍ、走査光学装置３Ｍ、現像ユニット４Ｍ及びクリーニング手段５Ｍを有する。シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｃは、像担持体としての感光体ドラム１Ｃ、帯電極ユニット２Ｃ、走査光学装置３Ｃ、現像ユニット４Ｃ及びクリーニング手段５Ｃを有する。黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｋは、像担持体としての感光体ドラム１Ｋ、帯電極ユニット２Ｋ、走査光学装置３Ｋ、現像ユニット４Ｋ及びクリーニング手段５Ｋを有する。
【００２０】
帯電極ユニット２Ｙと走査光学装置３Ｙ、帯電極ユニット２Ｍと走査光学装置３Ｍ、帯電極ユニット２Ｃと走査光学装置３Ｃ及び帯電極ユニット２Ｋと走査光学装置３Ｋとは、潜像形成手段を構成する。
【００２１】
４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋは、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の小粒径トナーとキャリアからなる二成分現像剤を収容する現像ユニット４である。
【００２２】
中間転写ベルト６は、現像ユニット４により現像されたトナー画像を一時保持する中間転写体であり、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。
【００２３】
画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋより形成された各色の画像は、回動する中間転写ベルト６上に一次転写手段７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ、７Ｋにより逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。
【００２４】
給紙装置２０の給紙カセット２１内に収容された記録媒体（以下、記録紙と称す）Ｐは、給紙手段（第１給紙部）２２により給紙され、給紙ローラ２３、２４、２５、２６、レジストローラ（第２給紙部）２７等を経て、二次転写手段９に搬送され、記録紙Ｐ上にカラー画像が転写される。
【００２５】
なお、画像形成部Ａの下部に鉛直方向に縦列配置された３段の給紙カセット２１は、ほぼ同一の構成をなす。また、３段の給紙手段２２も、ほぼ同一の構成をなす。給紙カセット２１、給紙手段２２を含めて給紙装置２０と称す。
【００２６】
カラー画像が転写された記録紙Ｐは、定着装置ＴＰにおいて記録紙Ｐが挟持され、熱と圧力とを加えることにより記録紙Ｐ上のカラートナー像（或いはトナー像）が定着されて記録紙Ｐ上に固定され、排紙ローラ２８に挟持されて機外の排紙トレイ２９上に載置される。
【００２７】
一方、二次転写手段９により記録紙Ｐにカラー画像を転写した後、記録紙Ｐを曲率分離した中間転写ベルト６は、ベルトクリーニング手段８により残留トナーが除去される。
【００２８】
なお、画像形成装置Ａの説明においては、カラー画像形成にて説明したが、モノクロ画像を形成する場合も本発明に含まれるものである。
【００２９】
帯電極ユニット２のコロナワイヤには、直流電源による５〜１０ｋＶの高電圧が印加され、感光体ドラム１の表面に均一な一定電位が帯電される。
【００３０】
走査光学装置３の露光系にはレーザー光等が用いられ、例えばパルス幅変調により露光量が制御される。
【００３１】
次に本発明に係る定着装置を説明する前に、従来の定着装置における問題点を説明する。
【００３２】
（従来の定着装置）
図２は、分離爪５１を揺動させ、さらに加熱ローラ（加熱部材）５０を揺動させる従来の定着装置ＴＰ１を示す概略上面図である。図２（ａ）は、メディアＰに対する定着動作時において加熱ローラ５０が最も手前（ユーザー側、または正面側）になっている状態を示す図であり、図２（ｂ）は、メディアＰに対する定着動作時において加熱ローラ５０が最も奥側になっている状態を示す図である。図３は、メディアの搬送方向と直交する方向から見た従来の定着装置ＴＰ１の概略断面図である。
【００３３】
図２、図３に示す従来の定着装置ＴＰ１は、分離爪５１が加熱ローラ５０の同じ位置に常に接触していると加熱ローラ５０の表面に傷が発生するので、分離爪５１を加熱ローラ５０の軸方向に揺動させている。さらに、メディアとしての記録紙のエッジによって発生する加熱ローラ５０の表面上の傷を抑制するため、加熱ローラ５０を含む定着装置ＴＰ１も加熱ローラ５０の軸方向に揺動させている。
【００３４】
分離爪５１は分離爪５１を保持する分離爪保持部５２１に、記録紙Ｐのサイズに合わせて複数個配置されている。
【００３５】
図３に示すように、分離爪５１はメディア搬送方向に、分離爪５１と一体に成形された軸Ｊ１を中心として回転するようになっており、弾性部材５３によって分離爪先端部が加熱ローラ５０に当接するように押圧されている。
【００３６】
図２において、従来の定着装置ＴＰ１は、定着基板５６に摺動するように載置され、定着基板５６に設けられたカムＣＭ１とカムＣＭ１を駆動する不図示のモータ等で構成された定着揺動手段によって軸方向（Ｘ１方向）に揺動される。５４は従来の定着装置ＴＰ１をカムＣＭ１に付勢する引っ張りバネである。
【００３７】
分離爪５１を保持した分離爪保持部５２１を軸方向（Ｘ２方向）に揺動させる手段は、定着揺動手段と同様に、カムＣＭ２とカムＣＭ２を駆動する不図示のモータ等で構成され、カムＣＭ２の回転により分離爪保持部５２１を揺動させている。５５は分離爪保持部５２１をカムＣＭ２に付勢する引っ張りバネである。
【００３８】
分離爪保持部５２１は、従来の定着装置ＴＰ１に組み込まれており、分離爪保持部５２１の揺動手段は従来の定着装置ＴＰ１内に設けられている。図２（ｂ）に示すように、従来の定着装置ＴＰ１がＸ１方向へカムＣＭ１の最大偏芯量Ｌ１移動し、さらに分離爪保持部５２１がカムＣＭ２の最大偏芯量Ｌ２移動した場合、分離爪保持部５２１は、最大Ｌ１＋Ｌ２移動することになる。すなわち分離爪５１の一部は、メディアＰを分離する位置から外れ、分離不良という問題が生じる可能性がある。
【００３９】
（本発明の定着装置）
次に本発明の定着装置ＴＰについて説明する。本発明の定着装置ＴＰは、従来の定着装置ＴＰ１における分離不良という問題を解消しており、以下図を用いて説明する。なお図２、図３で説明した従来の定着装置ＴＰ１と機能を同じくする部材については同じ符号を用いて、その説明を省略する。
【００４０】
図４は、本発明に係る定着装置ＴＰを説明する上面図である。図４（ａ）は、メディアＰに対する定着動作時において加熱ローラ（加熱部材）５０が最も手前（ユーザー側、または正面側）になっている状態を示す図であり、図４（ｂ）は、メディアＰに対する定着動作時において加熱ローラ５０が最も奥側になっている状態を示す図である。
【００４１】
図５は、分離爪５１を分離爪保持部５２に取り付けたところを示す斜視図であり、図６は、定着装置ＴＰをメディアの搬送方向と直交する方向から見た断面図である。
【００４２】
上述したように、分離爪５１が加熱ローラ５０の表面を傷つけることを抑制してメディアＰ上で画像欠陥が表れないようにするため、加熱ローラ５０と分離爪５１が軸方向に相対的に移動する必要がある。また、メディアＰのエッジが加熱ローラ５０の表面を傷つけることを抑制してメディアＰ上で画像欠陥が表れないようにするため、メディアＰと加熱ローラ５０が軸方向に相対的に移動する必要がある。本発明はこの点に着目し、分離爪５１の位置を固定し、加熱ローラ５０のみ軸方向に移動させている。
【００４３】
図４に示すように、定着装置ＴＰは定着基板５６に摺動するように載置され、定着装置ＴＰの正面側には定着装置ＴＰを固定するロックレバー６２が設けられている。ロックレバー６２は支点Ｊ２を中心として回転し、ロック部材６３によって定着装置ＴＰの正面側をロックしている。さらにロックレバー６２には分離爪保持部５２を画像形成本体部の背面板５８に付勢する弾性部材５７と、定着装置ＴＰを定着基板５６に設けられたカムＣＭ１に付勢する弾性部材５４１が設けられている。カムＣＭ１と、カムＣＭ１を駆動する不図示のモータ等で構成された定着揺動手段によって定着装置ＴＰを軸方向（Ｘ１方向）に揺動する。
【００４４】
図４（ａ）において、分離爪保持部５２は、定着装置ＴＰと切り離され、分離爪５１とメディアとの相対位置が固定されている。また、定着装置ＴＰの排紙側の筐体には凹部５９を設けた嵌合部材６０が設けてあり、分離爪保持部５２に設けた凸部６１と嵌合するようになっている。
【００４５】
図４、及び図６は、凸部６１が凹部５９と嵌合しない状態を示している。嵌合していない状態では、分離爪５１の先端が加熱ローラ５０に当接している。
【００４６】
図４（ａ）に示すように加熱ローラ５０が最も手前（ユーザー側、または正面側）になっている状態、あるいは図４（ｂ）に示すように加熱ローラ５０が最も奥側になっている状態においても、凸部６１が凹部５９に嵌合せず、分離爪５１の先端が加熱ローラ５０に当接している。
【００４７】
このように、定着装置ＴＰが揺動している状態においても分離爪保持部５２は固定され、相対的に加熱ローラ５０が揺動されるので、常に同じ位置に分離爪先端が加熱ローラ表面に当接することによる傷の発生が抑制できる。
【００４８】
次に、ジャム処理などにより定着装置ＴＰを画像形成本体部から引き出す際に、分離爪５１の先端が加熱ローラ５０から離れる解除手段について説明する。
【００４９】
図７は、定着装置ＴＰが画像形成本体部より引き出される状態を説明する図である。ロックレバー６２のロックを解除して、ロックレバー６２が回転すると、弾性部材５７、５４１も同時に回転する。
【００５０】
この状態で定着装置ＴＰを引き出すと、途中で嵌合部材６０に設けてある凹部５９と分離爪保持部５２に設けた凸部６１とが嵌合する。分離爪保持部５２はロックレバー６２のロックが解除されても、不図示の弾性部材の押圧力により位置が規制されつつ、嵌合部材６０方向に押圧されている（黒矢印方向）。
【００５１】
図８は凹部５９と凸部６１が嵌合するところを示す定着装置ＴＰをメディアの搬送方向と直交する方向から見た断面図である。
【００５２】
すなわち、定着装置ＴＰの移動が通常の揺動範囲を超えると、凹部５９と凸部６１が嵌合し、分離爪５１が加熱ローラ５０からの当接を解除する。定着装置ＴＰを画像形成本体部から引き出す際に、分離爪保持部５２も同時に引き出され、ジャム処理を容易に行うことができる。
【００５３】
このように、画像形成装置が動作中のとき、分離爪５１は揺動せず加熱ローラ５０（本実施の形態では定着装置ＴＰ）のみ軸方向に移動させることによって分離爪５１やメディアによる加熱ローラ表面の傷の発生を抑制している。
【００５４】
さらにメディアに対して分離爪５１が移動する必要がないので、加熱ローラからメディアを適正に分離することができる。
【００５５】
また、分離爪保持部５２は、弾性部材５７（図４参照）によって機械本体側に押圧されているのみで、特に特別な移動手段を有しておらず、コスト的にも有利である。
【００５６】
なお、本実施の形態では定着装置ＴＰごと加熱ローラ５０を移動させているが、加熱ローラ５０のみの移動でも同様な効果がある。また、加熱ローラで説明したが定着ベルトであっても同様な効果がある。
【００５７】
さらに、加熱ローラ５０はアルミなどの金属パイプに、剥離性の高い四フッ化エチレンパーフルオロアルコキシエチレン樹脂（ＰＦＡ）などをコーティングしたもの、または金属パイプにゴムなどの弾性部材を巻き付け、さらにＰＦＡチューブを嵌入させたものなどであってもよい。
【００５８】
分離爪５１の材質は、定着温度（約１５０℃から２２０℃）に耐える樹脂材、例えばポリアリルエーテルケトン（ＰＡＥＫ）材などを用いている。
【符号の説明】
【００５９】
５０  加熱ローラ
５１  分離爪
５２、５２１  分離爪保持部
５６  定着基板
５９  凹部
６０  嵌合部材
６１  凸部
ＴＰ  定着装置
ＴＰ１  従来の定着装置
【図１】
0005488155.tif 000002
【図２】
0005488155.tif 000003
【図３】
0005488155.tif 000004
【図４】
0005488155.tif 000005
【図５】
0005488155.tif 000006
【図６】
0005488155.tif 000007
【図７】
0005488155.tif 000008
【図８】
0005488155.tif 000009