(57)【要約】  【課題】  定着ベルトを用いる定着装置において、定着ベルトに接触する用紙分離部材を用いずに、巻き付きジャムを起こしにくくする。  【解決手段】  定着ベルト１４を張架支持する熱ローラ１１および定着ローラ１２において、熱ローラ１１の直径を定着ローラ１２の直径よりも小さく設定する。これによって定着ベルト１４の定着ローラ１２に接する部分よりも熱ローラ１１に接する部分において用紙Ｐが分離しやすくなる。また、定着ベルト１４を介して熱ローラ１１に対向する位置に、定着ベルト１４に接触しないようにジャム用紙分離部材１８を配設する。定着ローラ１２と加圧ローラ１５とのニップで分離しなかった用紙Ｐは、その先端が熱ローラ１１の近傍で定着ベルト１４から分離し、ジャム用紙分離部材１８に引っかかり、全体が定着ベルトから分離してジャム用紙排出口１６ｃから排出される。【選択図】      図３
2006145795.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱体を内蔵する熱ローラと、定着ローラと、少なくとも１個以上の支持ローラとによって張架支持された定着ベルトと、この定着ベルトを介して前記定着ローラと当接してニップを形成する加圧ローラとを備える定着装置において、
前記熱ローラおよび前記支持ローラの直径が前記定着ローラの直径よりも小さく、かつ前記定着ベルトを介して前記熱ローラおよび前記支持ローラのうち少なくとも１個のローラに対して対向する位置にジャム用紙分離部材を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
発熱体を内蔵する熱ローラと、定着ローラとによって張架支持された定着ベルトと、この定着ベルトを介して前記定着ローラと当接してニップを形成する加圧ローラとを備える定着装置において、
前記熱ローラの直径が前記定着ローラの直径よりも小さく、かつ前記定着ベルトを介して前記熱ローラに対して対向する位置にジャム用紙分離部材を備えることを特徴とする定着装置。
【請求項３】
前記定着装置を囲む枠体に、各々のジャム用紙分離部材によって前記定着ベルトから分離された用紙を排出するジャム用紙排出口が全てのジャム用紙分離部材に対応して設けられてい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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置に関し、特に定着ベルトを使用する定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式の画像形成装置において用紙にトナー画像を定着させる定着装置として、熱ローラと加圧ローラのローラ対からなるものと、定着ベルトを使用するものとがある。ローラ対からなる定着装置１００は、図４に示すようにヒータ１０１ａを内蔵する熱ローラ１０１に加圧ローラ１０２が当接してニップを形成する。また、定着ベルトを使用する定着装置１１０は、図５に示すように定着ローラ１１２とヒータ１１１ａを内蔵する熱ローラ１１１に張架支持された定着ベルト１１４と、この定着ベルト１１４を介して加圧ローラ１１５が定着ローラ１１２と当接してニップを形成する。いずれの定着装置も、画像形成ユニットでトナー画像が転写された用紙Ｐをニップ部で加熱、加圧してトナー画像を用紙に定着させる。
【０００３】
ローラ対からなる定着装置１００は、熱ローラ１０１がニップ部で用紙Ｐに熱を奪われて表面温度が低下する。特に、用紙Ｐを連続して通した場合には熱ローラ１０１をヒータ１０１ａで加熱しても表面温度がトナー画像が定着可能な所定の温度以上に上昇せず、定着が不可能となることがある。この場合、動作を停止して表面温度がこの所定の温度まで上昇するのを待たなくてはならない。
【０００４】
一方、定着ベルトを使用する定着装置１１０は、ニップ部で用紙Ｐにトナー画像を定着させて温度が低下しても、定着ベルト１１４は薄いため加熱されやすく、熱ローラ１１１と接触する間にトナー画像が定着可能な所定の温度まで加熱される。また、熱ローラ１１１は定着ベルト１１４とのみ接触するため連続してニップ部に用紙を通しても熱ローラの表面温度はこの所定の温度以下には低下しない。従って、定着ベルト１１４はニップ部の入口では所定の温度を維持することができ、連続して用紙Ｐにトナー画像を定着させることができる。
【０００５】
しかし、定着ベルトを使用する定着装置１１０はニップ部で用紙Ｐが定着ベルト１１４から分離しにくく、ジャムを起こしやすいという欠点がある。
【０００６】
ジャムを起こした場合、定着ベルト１１４に用紙Ｐが巻き付いてしまう、巻き付きジャムになると、定着ベルト１１４に巻き付いた用紙Ｐが取り除きにくく、分解が必要となることもあるため、ローラなどに用紙が詰まっただけのジャムと比べて処理に手間がかかることが多い。また、巻き付いた用紙Ｐによって定着ベルト１１４の表面の温度を測定する温度センサ（不図示）を破損してしまうこともある。
【０００７】
従来、この巻き付きジャムを防ぐために、図６に示すように、定着ベルト１１４の表面に接触して定着ベルト１１４から用紙Ｐを分離させる分離部材１１７が使用されていた。しかし、分離部材１１７によって定着ベルト１１４の表面が摩耗し、用紙Ｐに定着したトナー画像の品質を劣化させることとなっていた。
【０００８】
そこで、分離部材を利用せずに用紙を分離するものとして、特許文献１では定着ローラの表面硬度を低くして、定着ベルトのニップ部の出口における曲率半径を小さくすることにより、用紙のコシを利用して用紙を定着ベルトから分離する定着装置が提案されている。また、特許文献２では定着ベルトのニップ部の下流側で補助ローラを定着ベルトと巻掛ローラ（定着ローラ）に向けて押し当ててニップ部と補助ローラとの間で定着ベルトに曲率半径の小さい湾曲部を形成し、用紙を定着ベルトから分離する定着装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−２６８４３６号公報（第４頁、第５頁、図１）
【特許文献２】特開２００３−３３０３１０号公報（第３頁、第４頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかし、特許文献１、特許文献２で提案された定着装置では、定着ベルトの曲率半径を局部的に小さくするために定着ベルトに負荷を掛けており、定着ベルトの耐久性を低下させることとなっている。また、定着ベルトに接触する分離部材を設けているのではないため、巻き付きジャムを完全には防ぐことができない。
【００１０】
そこで、本発明では、定着ベルトを使用する定着装置において、ニップ部で用紙が分離しなかった場合でも巻き付きジャムが発生しにくい定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）上記目的を達成するために本発明は、発熱体を内蔵する熱ローラと、定着ローラと、少なくとも１個以上の支持ローラとによって張架支持された定着ベルトと、この定着ベルトを介して前記定着ローラと当接してニップを形成する加圧ローラとを備える定着装置において、前記熱ローラおよび前記支持ローラの直径が前記定着ローラの直径よりも小ささく、かつ前記定着ベルトを介して前記熱ローラおよび前記支持ローラのうち少なくとも１個のローラに対して対向する位置にジャム用紙分離部材を備えることを特徴とする。
【００１２】
この構成によると、ニップ部で定着ベルトから分離しなかった用紙の定着ベルト回転方向の先端が、定着ローラ以外のローラによって支持される部分で定着ベルトから分離した際に、その分離した先端部分がジャム用紙分離部材に引っかかり、その後定着ベルトが回転するに従って用紙全体が定着ベルトから分離される。
【００１３】
（２）また本発明は、発熱体を内蔵する熱ローラと、定着ローラとによって張架支持された定着ベルトと、この定着ベルトを介して前記定着ローラと当接してニップを形成する加圧ローラとを備える定着装置において、前記熱ローラの直径が前記定着ローラの直径よりも小さく、かつ前記定着ベルトを介して前記熱ローラに対して対向する位置にジャム用紙分離部材を備えることを特徴とする。
【００１４】
（３）また本発明は、上記構成の定着装置において、前記定着装置を囲む枠体に、各々のジャム用紙分離部材によって前記定着ベルトから分離された用紙を排出するジャム用紙排出口が全てのジャム用紙分離部材に対応して設けられていることを特徴とする。
【００１５】
この構成によると、ジャム用紙分離部材によって定着ベルトから分離された用紙は、枠体に設けられたジャム用紙排出口から排出される。
【発明の効果】
【００１６】
（１）本発明によると、熱ローラおよび支持ローラの直径が定着ローラの直径よりも小さいため、定着ベルトの曲率半径は、定着ローラで支持されている部分よりも熱ローラまたは支持ローラで支持されている部分の方が小さく、ニップ部よりも、熱ローラまたは支持ローラで支持されている部分の方が定着ベルトから分離しやすい。特に熱ローラによって支持される部分では用紙と定着ベルトに貼り付いたトナーが充分に融けているため、定着ベルトから分離しやすい。さらに、用紙の定着ベルト回転方向の先端が、余白などによって定着ベルトの熱ローラまたは支持ローラによって支持される部分で分離した際に、その分離した部分がジャム用紙分離部材に引っかかり、その後定着ベルトが回転するに従って用紙全体が定着ベルトから分離される。そのため、定着ベルトの熱ローラまたは支持ローラによって支持される部分で先端しか定着ベルトから分離しなかった用紙でも、定着ベルトから容易に分離することができる。従って、ニップ部で定着ベルトから用紙が分離しなかった場合でも曲率半径の小さいローラ部では分離されやすくなり、巻き付きジャムが発生しにくい定着装置を得ることができる。また、ジャム用紙分離部材は定着ベルトに接触しない位置に設けられているため、定着ベルトを傷めることがない。
【００１７】
（２）また本発明によると、定着ベルトを張架支持するローラが定着ローラおよび熱ローラの、最小限の２本であるため、小型かつ安価な、巻き付きジャムが発生しにくい定着装置を得ることができる。
【００１８】
（３）また本発明によると、ジャム用紙分離部材によって分離された用紙は定着装置の枠体外に排出されるため、この用紙が定着装置の枠体内で詰まって取り出しにくくなることがなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の第１の実施形態を図１および図２を用いて説明する。図１は本発明の実施形態に係る定着装置１０の概略構成図、図２は第１の実施形態の別の実施態様に係る定着装置１０の概略構成図である。
【００２０】
まず、定着装置１０の構成について説明する。定着装置１０は、図１に示すように、熱ローラ１１と、定着ローラ１２と、支持ローラ１３と、これら３本のローラに張架支持される定着ベルト１４と、定着ベルト１４を介して定着ローラ１２とニップを形成する加圧ローラ１５とを備え、全体を枠体１６によって囲まれている。また、ニップ部の定着ベルト１４の回転方向下流部には、定着ローラ１２に対して定着ベルト１４を挟む位置に用紙分離部材１７が設けられている。
【００２１】
熱ローラ１１は定着ベルト１４を加熱するものであり、例えば幅３５ｃｍ、厚さ０．２ｍｍの鉄パイプや厚さ０．５ｍｍのアルミニウムのパイプからなり、発熱体としてヒータ１１ａを内蔵する。
【００２２】
定着ローラ１２あるいは加圧ローラ１５は図示しないモータからの駆動が伝えられ、定着ベルト１４を回転させる。また、加圧ローラ１５は金属製の軸にゴムなどの弾性体を備える。定着ローラ１２と加圧ローラ１５とは、定着ベルト１４を介して当接して、用紙Ｐを加圧するために十分なニップを形成するために、一定以上の直径を有する必要がある。
【００２３】
定着ベルト１４は、例えば、幅３２ｃｍ、厚さ３５μｍのニッケルまたは厚さ９０μｍのポリイミドのシート上に、厚さ０．２〜０．３ｍｍのシリコーンゴム層を設け、さらにその上に厚さ３０μｍのＰＦＡチューブ層を設けた無端ベルトである。
【００２４】
定着ベルト１４は回転すると、熱ローラ１１と接触することにより加熱され温度が上昇し、ニップ部ではトナー画像が転写された用紙Ｐを加熱するため熱が奪われて温度が低下し、再び熱ローラ１１で加熱されるというサイクルを繰り返す。ここで、定着ローラ１２および支持ローラ１３の定着ベルト１４と接する部分を断熱体とすることにより、定着ローラ１２および支持ローラ１３に接しても定着ベルト１４の温度はほとんど低下しなくなる。
【００２５】
用紙分離部材１７は、用紙Ｐを定着ベルト１４から分離させ、用紙排出口１６ｂ方向へ誘導するものであり、ニップ部出口側の、定着ベルト１４を介して定着ローラ１２と対向する位置に定着ベルト１４に接触しないように配置されている。定着ベルト１４が回転する際に波打っても用紙分離部材１７と触れないようにするため、用紙分離部材１７の定着ベルト１４の回転方向上流側の一端と定着ベルト１４の表面との間隔は０．５〜１ｍｍに設定されている。用紙分離部材１７の材質は合成樹脂であっても、金属であってもよい。従来、定着ベルトに接触するように設けられていた用紙分離部材は、定着ベルトの表面に傷を付けにくく、また変形しないようにポリイミドなどの高価な合成樹脂からなるものであったが、本実施形態においては用紙分離部材は定着ベルト１４には触れないように設けられているため、合成樹脂に限られず、安価な金属からなるものとすることもできる。金属からなるものとする場合、例えば厚さ０．２ｍｍのステンレス板を、図２に示すように用紙の搬送方向上流側を折り返す（ヘミング曲げする）ことにより、ステンレス板の端面で用紙を傷つけることがなくなる。
【００２６】
次に定着装置１０の動作について説明する。図示しない画像形成ユニットによりトナー画像が転写された用紙Ｐは、枠体１６の用紙搬入口１６ａから搬入され、定着装置１０のニップ部で加熱、加圧される。その後、ニップ部を通過した用紙Ｐは、トナーによって定着ベルト１４に貼り付いていても、定着ベルト１４が定着ローラ１１によって曲がっているため、用紙のコシと自重で定着ベルト１４から分離し、用紙排出口１６ｂから排出される。
【００２７】
用紙Ｐが定着ベルト１４から分離しなかった場合でも、ニップ部の出口近傍の、定着ローラ１１によって定着ベルト１４が曲がった部分では用紙Ｐの搬送方向先端の余白部分は定着ベルト１４から浮くため、この用紙Ｐの先端が用紙分離部材１７に引っかかり、用紙Ｐはニップ部を通過するに従って定着ベルト１４から分離させられ、用紙排出口１６ｂから排出される。
【００２８】
本発明の第１の実施形態において、熱ローラ１１および支持ローラ１３は定着ローラ１２よりも直径が小さく設定されている。ここで、熱ローラ１１の直径は、定着ベルト１４を所定の温度に加熱することができる熱容量を持つヒータ１１ａを内蔵できるものであればよい。
【００２９】
また、定着ベルト１４を介して熱ローラ１１と対向する位置および支持ローラ１３と対向する位置には、ジャム用紙分離部材１８が配置されており、枠体１６には各々のジャム用紙分離部材１８に対応してジャム用紙排出口１６ｃが設けられている。
【００３０】
ジャム用紙分離部材１８は、用紙Ｐを定着ベルト１４から分離させ、ジャム用紙排出口１６ｃの方向へ誘導するものであり、用紙分離部材１７と同様に、定着ベルト１４の回転方向上流側の一端と、定着ベルト１４の表面との間隔が０．５〜１ｍｍとなるように設けられている。また、材質も用紙分離部材１７と同様に、図１に示す形状の合成樹脂からなるものであっても、図２に示す形状の金属からなるものであってもよい。
【００３１】
このように構成することにより、定着装置１０が巻き付きジャムを起こしにくくすることができる。例えば、用紙Ｐの搬送異常などによって、画像形成ユニットにおいて用紙Ｐの搬送方向先端にまでトナーが転写されてしまい、用紙Ｐの搬送方向先端がトナーで貼り付いて、ニップ部の出口において定着ベルト１４から分離しないことがある。この場合、用紙Ｐは定着ベルト１４に貼り付いた状態で定着ベルト１４とともに回転し、ジャム状態となる。
【００３２】
ここで、熱ローラ１１および支持ローラ１３は定着ローラ１２よりも直径が小さく、定着ベルト１４は熱ローラ１１および支持ローラ１３と接する部分の方がニップ部よりも曲率半径が小さいため、ニップ部よりも、定着ベルト１４が支持ローラ１３または熱ローラ１１と接触する部分の方が、用紙Ｐの搬送方向先端部は定着ベルト１４から分離しやすい。特に、熱ローラ１１近傍では定着ベルト１４は熱ローラ１１によって加熱され、定着したトナーが融けるため、さらに用紙Ｐの搬送方向先端部は定着ベルト１４から分離しやすい。
【００３３】
搬送方向先端部が定着ベルト１４から分離した用紙Ｐは、この分離した先端部がジャム用紙分離部材１８に引っかかり、図２に示すように用紙Ｐはニップ部を通過するに従って定着ベルト１４から分離させられ、対応するジャム用紙排出口１６ｃから排出される。従って、定着装置１０においてジャム状態となった場合でも処理のしにくい巻き付きジャムに至りにくくなり、かつジャム状態を生じた用紙Ｐが取り出しやすくなる。
【００３４】
本発明の第２の実施形態を、図３に示す本発明の第２の実施形態に係る定着装置１０の概略構成図を用いて説明する。
【００３５】
第２の実施形態において、定着ベルト１４は熱ローラ１１および定着ローラ１２の２本のローラによって張架支持されている。熱ローラ１１に対応して設けられるジャム用紙分離部材１８およびジャム用紙排出口１６ｃについては、第１の実施形態と同様に設定されている。このように構成することにより、巻き付きジャムを起こしにくく、かつ、容積の小さい定着装置を、部品点数が少ないため安価に得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明に係る定着装置は電子写真方式の画像形成装置一般に使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】第１の実施形態に係る定着装置の概略構成図
【図２】第１の実施形態に別の実施態様に係る定着装置の概略構成図
【図３】第２の実施形態に係る定着装置の概略構成図
【図４】ローラ対からなる従来の定着装置の概略構成図
【図５】定着ベルトを使用する従来の定着装置の概略構成図
【図６】用紙分離部材を備え、定着ベルトを使用する従来の定着装置の概略構成図
【符号の説明】
【００３８】
１０      定着装置
１１      熱ローラ
１１ａ    ヒータ
１２      定着ローラ
１３      支持ローラ
１４      定着ベルト
１５      加圧ローラ
１６      枠体
１６ｃ    ジャム用紙排出口
１８      ジャム用紙分離部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2006145795.tif 000006
【図５】
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【図６】
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