(57)【要約】【課題】用紙全域を一枚の分離板を用いて、定着ベルトとのギャップを部品精度ではなく、メカ機構で調整することにより、分離性を保ちつつ、画像障害を起こしにくくすることができる定着装置を提供する。【解決手段】加熱手段を有する回転体である定着ローラ２９と、定着ローラ２９に加圧されており回転体である加圧ローラ２８とを設け、定着ローラ２９と加圧ローラ２８により形成されるニップ部にて未定着トナー２７を担持した記録媒体２６を搬送して、トナー画像を記録媒体２６に定着する定着装置であって、定着ローラ２９と加圧ローラ２８のニップ部から搬送されてくる記録媒体２６を定着ローラ２９から分離する分離板の定着ローラ２９に対する位置の調整を、シャフト１５を中心に回動可能であり、かつ、付勢部材とネジ機構により、前記分離板の先端を撓ませるための外力を与える機構を有している。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段を有する回転体である定着部材と、該定着部材に加圧されており回転体である加圧部材とを設け、前記定着部材と前記加圧部材により形成されるニップ部にて未定着トナーを担持した記録媒体を搬送して、トナー画像を前記記録媒体に定着する定着装置であって、
前記定着部材と加圧部材のニップ部から搬送されてくる前記記録媒体を前記定着部材から分離する分離板の前記定着部材に対する位置の調整を、支軸を中心に回動可能であり、かつ、付勢部材とネジ機構により、前記分離板の先端を撓ませるための外力を与える機構を有していることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記分離板は長手方向において画像領域以上の長さであり、かつ、前記定着部材の非画像領域に接触・摺動し、前記分離板と非接触に保持する曲率部が設けられた基材を有することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記分離板は記録媒体搬送面に耐熱性のある接着部材を用いて、耐熱性のあるシート部材を取り付けたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項４】
前記耐熱性のある接着部材の材質は、フッ素樹脂を用いることを特徴とする請求項３記載の定着装置。
【請求項５】
前記耐熱性のあるシート部材の材質は、ポリイミドを用いることを特徴とする請求項３記載の定着装置。
【請求項６】
請求項１から５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、熱を用いて定着を行う定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、画像形成装置において、記録媒体（用紙）に転写されたトナー像を定着させる装置としてハロゲンヒータ等を内蔵した定着ローラと、当該定着ローラを加圧する加圧ローラで形成されたニップ部によって未定着トナー像を有した用紙を侠持搬送しながら、加熱・加圧する熱ローラ定着方式が知られ、広く採用されている。
【０００３】
また、無端状の定着ベルトを、ハロゲンヒータ等を内蔵した加熱ローラと定着ローラとで張架し、定着ベルトを介して定着ローラを加圧する加圧ローラと定着ベルトとによって形成されたニップ部によって未定着トナー像を有した用紙を侠持搬送しながら、加熱・加圧するベルト定着方式が知られている。このようなベルト定着方式は定着ベルトの熱容量が小さいので、ウォーミングアップタイムを短縮でき、省エネになるという利点を有している。
【０００４】
また、近年、さらなる省エネルギーへの観点から、定着装置の通紙可能状態までの高速立ち上げによる立ち上がり時間の短縮が必要になってきており、従来のハロゲンヒータよりも熱変換効率が高い電磁誘導加熱を用いたＩＨヒータを熱源とする熱ローラやベルトを用いた定着装置が提案されている。
【０００５】
以上の定着方式では、用紙に融着したトナー画像が定着ローラ／定着ベルトに接触するので、定着ローラ／定着ベルトは、離型性に優れたフッ素系樹脂を表面にコーティングされ、用紙分離には分離爪が用いられている。
【０００６】
分離爪の大きな欠点は、ローラやベルトに接触するためにローラやベルトの表面に爪跡（爪キズ）をつけ易く、その場合には出力された画像にスジが発生するということである。一般的にモノクロ画像形成装置の場合、定着ローラは金属ローラの表面にテフロン（登録商標）コーティングしたものであり、分離爪が接触しても傷に成り難く、寿命も長かった。
【０００７】
しかしながら、カラー画像形成装置の場合には、色の発色性をよくするために、表層をシリコーンゴムにフッ素コートしたもの（一般的には数十ミクロン程度のＰＦＡチューブを使用する）か、シリコーンゴムの表面にオイルを塗布したものを使用している。
【０００８】
ただし、このような構成では表層が軟らかく傷が付き易い。表層に傷がつくと定着画像にスジ状の傷が生じることから、今ではカラー画像形成装置では分離爪のような接触手段をほとんど用いず、大半は非接触分離を行っている。
【０００９】
非接触分離では、トナーと定着ローラとの粘着力が高いと定着後の用紙がローラに巻きつくため、容易に巻きつきジャムが発生するようになる。特にカラー画像形成では何層ものトナー層が積層されており、粘着力が高まるために巻きつきジャムが発生しやすい。
【００１０】
現在、カラー画像形成装置における用紙分離では主に次の方式が用いられている。非接触分離板方式は、定着ローラ／ベルトとの間に微小なギャップ（約０．２mm〜１．０mm）を開け定着ローラ／定着ベルトの長手方向／幅方向に並行に延在する分離板を用いる（ａ）。非接触分離爪方式は、定着ローラ／定着ベルトとの間に微小なギャップ（約０．２mm〜１．０mm）を開け、所定間隔で配された分離爪／分離板を用いる（ｂ）。セルフストリッピング方式は、用紙の腰の強さと加圧ローラ／定着ベルトの湾曲部弾性とで自然に剥離させるようにする（ｃ）。
【００１１】
しかし、カラー高速機では、加圧ローラ、定着ローラ／定着ベルトのニップ部において、トナー層に十分に熱を与えるためにニップ幅を増やす必要があり、各ローラの直径が大きくなり、湾曲部弾性が期待できず、また、用紙の腰が弱い薄紙では、（ｃ）のセルフストリッピング方式の効果は少ない。
【００１２】
また、（ａ）、（ｂ）に関して、特許文献１，２にそれぞれ開示されている。特許文献１では、（ａ）の非接触分離板方式において、分離部材は、定着部材に面する端部が長手方向に定着部材の撓み曲線に沿って形成されることを特徴とした定着装置が提案されている。用紙の最大幅より長い１枚の分離板を使用して、分離性を確保する。
【００１３】
図７〜１１の定着装置の模式図を用いて説明する。図７のようなＩＨベルト定着方式のニップ出口を拡大した図８では、分離板２１と定着ベルト２２の間にギャップ２３があり、このギャップ２３は分離板２１を設置しているステー２４両端の突き当て板２５を定着ベルト２２に接触、摺動させることにより、一定のギャップ２３を保つことができている。
【００１４】
また、特許文献２では、（ｂ）の非接触分離爪方式において、分離部材の先端部を薄く仕上げ、先端部に樹脂をインサート成型し、非接触でありながら、接触式に近い分離性を有することを特徴とした定着装置が提案されている。複数の分離板を使用して、分離性を確保する。
【００１５】
特許文献２のような複数の分離板４１の場合（図９）、図１０のようなギャップ調整機構を有しており、ばね機構とねじ機構、ステー２４とステーの回転支点４２を備える。ねじ５１をねじ軸時計回りに廻すとネジが締め込まれ、分離板４１は、回転支点５２を中心に時計回りに回転する。この機構により、分離板４１のギャップの微調整が可能となり、定着ベルト２２と分離板４１のギャップは薄紙の分離性確保のため、０．１〜０．３mmと狭くしている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかし、特許文献１のような用紙全域を一枚の分離板で分離する場合だと、画像障害は起こりにくいが、部品の精度の都合上、０．５〜０．７mmとギャップを広めに設定しなければならず、先端余白の少ない用紙に対して、分離性が悪くなってしまうという問題があった。
【００１７】
また、特許文献２では、ギャップを０．１〜０．３mmと、分離板１個ずつを調整することができ、先端余白の少ない用紙でも分離することができるが、図１１のように分離板の間と間で隙間が空いていて、用紙が分離板に強くこすれるために、紙種によっては、用紙に、光沢スジやキズ、折り目、もぐり込みが発生するなどの画像障害が発生するという問題があった。
【００１８】
本発明は、前記課題を解決するためのものであり、その目的とするところは、用紙全域を一枚の分離板を用いて、定着ベルトとのギャップを部品精度ではなく、メカ機構で調整することにより、分離性を保ちつつ、画像障害を起こしにくくすることができ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】
【００１９】
かかる目的を達成するために、本発明は、以下の特徴を有する。
【００２０】
本発明に係る定着装置は、加熱手段を有する回転体である定着部材と、該定着部材に加圧されており回転体である加圧部材とを設け、前記定着部材と前記加圧部材により形成されるニップ部にて未定着トナーを担持した記録媒体を搬送して、トナー画像を前記記録媒体に定着する定着装置であって、前記定着部材と加圧部材のニップ部から搬送されてくる前記記録媒体を前記定着部材から分離する分離板の前記定着部材に対する位置の調整を、支軸を中心に回動可能であり、かつ、付勢部材とネジ機構により、前記分離板の先端を撓ませるための外力を与える機構を有していることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、複数の押し圧部材によって、１枚板の分離板の先端を撓ませることによって、定着ベルトとのギャップを従来の１枚板の分離板に比べ狭くすることができ、分離性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態に係る定着装置を設けた画像形成装置の概略図である。
【図２】本実施形態に係る１枚板の分離板を示す図である。
【図３】本実施形態に係る押し圧部材と１枚板の分離板を装着させた斜視図である。
【図４】本実施形態に係る分離板の端部の側面図である。
【図５】押し圧部材と分離板のギャップ調整の動作を示す図である。
【図６】１枚板の分離板を撓ませた図である。
【図７】本実施形態に係るＩＨベルト定着方式を示す概略構成図である。
【図８】加圧ローラと定着ローラとのニップ出口部の拡大図である。
【図９】従来の分離板を複数枚持つ分離板機構を示す斜視図である。
【図１０】従来の分離板ギャップ調整機構を示す斜視図である。
【図１１】通紙時の画像障害を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本実施形態について図面により詳細に説明する。
【００２４】
図１は、本実施形態に係る定着装置を設けた画像形成装置の概略図である。電子写真方式の画像形成装置は、画像入力装置、感光体、現像装置、転写装置、給紙装置、本定着装置、排紙装置を備えている。
【００２５】
給紙装置１によって、用紙が転写部へ搬送される。一方、書き込み装置２によってスキャナによる信号もしくはプリンタによる信号によって、現像装置３内の感光体上に露光される。感光体上に露光された潜像は現像装置３によって転写ベルトに作像され、転写装置４によって、搬送されてきた転写紙に未定着トナー像が転写される。
【００２６】
そして、未定着トナー像は定着装置５で定着される。また、両面時には両面装置６で記録媒体が反転され、再び転写装置４へ搬送される。トナー像が定着された転写紙は、分離装置によって定着ベルトから剥離され、排紙される。
【００２７】
本実施形態に係る定着装置を図２〜図７に基づいて説明する。図７に示すように、ＩＨベルト定着装置において、定着部材としての定着ベルト２２は、駆動ロ一ラである定着ローラ２９、従動ロ−ラである加熱ローラ３０に支持され張架され、回転走行する。
【００２８】
加圧ローラ２８は定着ローラ２９と定着ベルト２２を介して対峙して設けられており、加圧ローラ２８は図示しない加圧機構により定着ベルト２２を介して定着ローラ２９に加圧される。加熱ローラ３０の外部にはＩＨヒータ３１が設置されており、電磁誘導加熱を用いたＩＨヒータ３１を熱源として、加熱ローラ３０が加熱されて定着ベルト２２が加熱ローラ３０により加熱される。
【００２９】
また、テンションローラにより、定着ベルト２２の加熱ローラ３０への接触面積を大きくすることができ、より多くの熱を加熱ローラ３０から定着ベルト２２へと伝えることができる。定着ベルト２２は定着ローラ２９が図示しない駆動機構で回転駆動されることにより回転し、加圧ローラ２８は定着ベルト２２に連れ回りする。加圧ローラ２８には駆動を掛けても良い。
【００３０】
定着ベルト２２の表面温度は図示しない温度検知素子により検知され、図示しない温度制御部がその温度検知素子の出力値に基づいて定着ヒータ３３を定着ベルト２２の表面温度が所定の設定温度になるように制御する。
【００３１】
未定着トナー２７を担持した用紙２６は定着装置に搬入されて定着ベルト２２と加圧ローラ２８とのニップ部を通過し、所定の温度に制御されている定着ベルト２２と加圧ローラ２８とのニップ部でトナー２７が溶融定着され、装置本体外に送り出される。
【００３２】
図２は、本実施形態に係る１枚板の分離板を示す図である。以上のような構成に、図２に示す一枚板の分離板１１を用いて、図９の分離板４１を一枚板の分離板１１先端を撓ませる押し圧部材１２に変更し、通紙面側に一枚板の分離板１１を装着させる。分離板１１は、部材の長手方向において画像領域以上の長さである。
【００３３】
図３（ａ）は、ギャップ調整機構のステー１４に押し圧部材１２と１枚板の分離板１１を装着させた斜視図である。１枚板の分離板１１の上方に複数の押し圧部材１２がシャフト１５により装着されている。また、図３（ｂ）は、ギャップ調整機構を通紙面側から見た斜視図である。
【００３４】
図４は、ギャップ調整機構を側面から見た詳細図である。ギャップ調整機構は、一枚板の分離板１１とステー１４とシャフト１５とねじ１６と圧縮ばね１７とを備える。ねじ１６をねじ軸時計回りに廻すとねじ１６が締め込まれる。
【００３５】
一枚板の分離板１１の用紙先端部に、耐熱性があり、ある程度の弾性と剛性を有するポリイミドを材料とした１枚のカプトンシート１８を、耐熱性がありトナーとの離型性のあるフッ素樹脂を材料とするテフロンテープ１９で装着させる。
【００３６】
分離板の用紙搬送面先端に１枚のカプトンシートをテフロンテープで貼ることによって、トナーに対して、十分な離型性を維持することができる。また、耐熱性のあるフッ素樹脂を材料とするテフロンテープを用いることにより、定着装置が２００℃まで上昇しても、トナーに対して、十分な離型性を維持することができる。
【００３７】
また、耐熱性のあるポリイミドを材料とするカプトンシートを分離板の搬送面に用いることにより、ポリイミドの持つ弾性により、分離板の用紙搬送面に沿うことができる。さらに、定着装置が２００℃まで上昇しても、材料の物理的特性が変化しにくいため、定着温度が変わったとしても、画像障害を発生しにくくすることができる。
【００３８】
図５（ａ）は、一枚板の分離板１１と押し圧部材１２がギャップ調整をする前の図である。図５（ｂ）は、押し圧部材１２によって、１枚板の分離板１１を撓ませたギャップ調整後の図である。押し圧部材１２には、定着ローラ２９の非画像領域に接触・摺動し、分離板１１を非接触に保持する曲率部２０が設けられている。
【００３９】
図５（ｂ）に示すように、押し圧部材１２は、回転支点１３を中心に時計回りに回転し、押し圧部材１２を一枚板の分離板１１に押し当てて、先端を撓ませることができる。分離板１１と定着ベルト２２と非接触に支持することにより、定着ベルト２２の磨耗を防ぐことができる。
【００４０】
図６に示すように、このような機構が用紙幅全域に複数有り、１枚板の分離板１１を撓ませることができる。複数の押し圧部材１２によって、１枚板の分離板１１の先端を撓ませることによって、定着ベルト２２とのギャップを従来の１枚板の分離板に比べ狭くすることができ、分離性を向上させることができる。
【００４１】
また、上記定着装置を備えた画像形成装置を提供することができる。本実施形態によれば、狭いギャップでなおかつ画像障害の起こりにくい分離機構を有することにより、記録媒体と定着部材を分離し、トナー画像を担持した用紙を異常なく、安定して搬送することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１１    １枚板の分離板
１２    押し圧部材
１３    回転支点
１４    ステー
１５    シャフト
１６    ねじ
１７    圧縮ばね
１８    カプトンシート
１９    テフロンテープ
２０    曲率部
２２    定着ベルト
２８    加圧ローラ
２９    定着ローラ
３０    加熱ローラ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４３】
【特許文献１】特開２００５−２５７９６８号公報
【特許文献２】特開２００９−３１７５９号公報
【図１】
2014026118.tif 000003
【図２】
2014026118.tif 000004
【図３】
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【図４】
2014026118.tif 000006
【図５】
2014026118.tif 000007
【図６】
2014026118.tif 000008
【図７】
2014026118.tif 000009
【図８】
2014026118.tif 000010
【図９】
2014026118.tif 000011
【図１０】
2014026118.tif 000012
【図１１】
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