(57)【要約】【課題】  分離板と加熱ローラのクリアランスが精度良く、かつ安価に製造できる加熱定着装置の分離装置及びこれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】  用紙を加熱する加熱ローラ２と、これに対向しかつそれらの間にニップ部を形成している加圧ローラ３と、前記ニップ部近傍に設けた板状の分離部材６とを備える加熱定着装置の分離装置において、前記加熱ローラの非通紙部Ｈは通紙部Ｋの外径より大きく形成され、前記板状の分離部材６は前記非通紙部Ｈに突き当てられて位置決めされる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱ローラと、該加熱ローラと圧接してニップ部を形成する加圧ローラと、前記ニップ部近傍に設けた板状の分離部材と、を備えた加熱定着装置において、前記加熱ローラは小径の通紙部と、該通紙部の両端に位置する大径の非通紙部とから構成され、前記板状の分離部材の先端は前記非通紙部に突き当てられて位置決めされることを特徴とする加熱定着装置の分離装置。
【請求項２】
前記板状の分離部材は薄板であり、前記薄板と前記加熱ローラの通紙部との間の微小クリアランスを前記加熱ローラ両端の非通紙部との間の段差により決定することを特徴とする請求項１記載の加熱定着装置の分離装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の加熱定着装置の分離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、用紙を加熱する加熱ローラと、この加熱ローラとの間でニップ部を形成する加圧ローラとを備える加熱定着装置の分離装置及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真技術を用いた画像形成装置（複写機、プリンタ、ファクシミリ）には、用紙上に転写されたトナー画像を溶融、加圧して用紙に定着させる加熱定着装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
加熱定着装置は、ヒータによって加熱された加熱ローラと、加圧ローラとで形成されるニップ部に、未定着トナー画像が形成された用紙を通過させることにより用紙上にトナー画像を定着させる。
トナーは溶融すると粘着性が発生するため、トナー画像が形成された用紙は定着ローラに巻き付いてしまう。そのため、定着ローラの表面には、フッ素樹脂やシリコンゴムなどの材料で構成された離型層があり、トナーの粘着による定着ローラへの巻き付きを防止している。
図６は従来の加熱定着装置の分離装置の第１の例を示す概略図である。図７は従来の加熱定着装置の分離装置の第２の例を示す概略図である。図６及び図７において、加熱定着装置１は加熱ローラ２及びこれに対向して配置される加圧ローラ３を含んでいる。
ヒータ（図示せず）によって加熱される加熱ローラ２と、対向した加圧ローラ３とで形成されるニップ部出口近傍には、分離装置である分離部材５が配置される。
図６を参照すると、分離装置である分離部材５は耐熱樹脂製で、支点を中心に回転自在に支持される。分離部材５はニップ部出口近傍に延びる分離爪５ａを備えている。この場合、分離部材５には、分離爪５ａが加熱ローラ２に接触するようにスプリング４で圧力を与えている。
分離爪５ａは加熱ローラ２との磨耗を防止するためにフッ素樹脂でコーティングされている。分離爪５ａの爪幅は２〜１０ｍｍ程度とし、通紙範囲内に複数個設置する。
分離爪５ａは加熱ローラ２に接触しているため、加熱ローラ２に分離爪５ａが接触している部分が磨耗し、その磨耗傷がトナー画像に表れる不具合があった。
また、分離爪５ａの先端角度は製法上２０°程度が限界であり、爪先端をニップ部出口に近づけることが困難である。用紙先端の画像は、ニップ出口から分離爪５ａ先端まで加熱ローラ２に巻き付きぎみに搬送されるため、この距離が長いほど用紙先端の画像は熱量過多となり異常画像が発生する問題もある。
【０００３】
そこで、近年、図７に示すように、分離装置である分離部材として分離板６の採用が始まっている。分離板６は回転支点を設けた板金フレーム６ａと、耐熱樹脂製の突き当て部材６ｂと、板金フレーム６ａと突き当て部材６ｂ間を連設する０．３ｍｍ程度の薄板６ｃとで構成される。薄板６ｃには加熱ローラ２に接触するようにスプリング４で圧力が付与されている。
薄板６ｃは通紙範囲全域に亘って延在しており、突き当て部材６ｂによって加熱ローラ２と薄板６ｃとのクリアランスが０．５ｍｍになるように設けられている。特許文献１の開示によれば、クリアランスは分離板両端に凸部材を設け、治具等によって分離板を調整して固定することによって決定される。
薄板６ｃ先端は、ニップ部出口に接近して設けられているため、用紙先端に数ｍｍの余白部を設けておけば、用紙は加熱ローラ２に巻き付く前に分離板６によって加熱ローラ２から確実に分離される。
薄板６ｃは、用紙と擦れるため、フッ素樹脂をコーティングしてトナー付着を防止している。分離板６の薄板６ｃは加熱ローラ２と非接触に配置され、かつニップ部出口に近いため、図６で説明した分離爪の問題を防止することが可能である。
【特許文献１】特開２００２−３１１７４１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような分離板６は、加熱ローラ２とのクリアランスの管理が重要となるため、薄板６ｃ先端部に突き当て部材６ｂを設けることが望ましい。しかしながら、耐熱樹脂製の突き当て部材６ｂは数ｍｍの厚みがあるため、ニップ部近傍から離れた位置に突き当てることとなる。
また、突き当て部材６ｂ、板金フレーム６ａ及び薄板６ｃと３つの部品で構成されているので、部品の誤差、部品間の取り付け誤差も発生する。そのため、薄板６ｃ先端のクリアランスには誤差が発生し易くなり、クリアランスの狙い値を広げざるを得ない問題があった。クリアランスが広いほど、その間に用紙が潜り込み易くなり、用紙詰まりの頻度が増加する。
そこで、本発明の目的は、上述した実情を考慮して、分離板と加熱ローラのクリアランスが精度良く、かつ安価に製造できる加熱定着装置の分離装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、加熱ローラと、該加熱ローラと圧接してニップ部を形成する加圧ローラと、前記ニップ部近傍に設けた板状の分離部材と、を備えた加熱定着装置において、前記加熱ローラは小径の通紙部と、該通紙部の両端に位置する大径の非通紙部とから構成され、前記板状の分離部材の先端は前記非通紙部に突き当てられて位置決めされることを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１において、前記板状の分離部材は薄板であり、前記薄板と前記加熱ローラの通紙部との間の微小クリアランスを前記加熱ローラ両端の非通紙部との間の段差により決定することを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の加熱定着装置の分離装置を備える画像形成装置を特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、加熱ローラの中央に位置する小径の通紙部の両端に大径の非通紙部を配置し、その部位に分離板の薄板自体を突き当てるため、従来技術で分離板に設けていた突き当て部材を不要として部品コストの低減が図れるとともに分離板である薄板の先端位置の精度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明を適用する加熱定着装置を示す概略図である。図１において、加熱ローラ２は金属パイプからなる芯金２ａと、その表面に塗布された離型層２ｂから構成される。
離型層２ｂとしては、フッ素樹脂のコーティング（厚み１０〜５０μｍ）、シリコンゴム（厚み０．３〜３ｍｍ）にフッ素樹脂のコーティング（厚み１０〜５０μｍ）などさまざまな構成を採用できる。
パイプ状の芯金２ａの内側にはハロゲンヒータ７を設け、加熱ローラ２の表面温度を検知する温度検知素子（図示せず）の測定温度が一定になるようにオン−オフ制御する。
加熱ローラ２と類似の構成の加圧ローラ３は、加熱ローラ２に圧接されて従動回転する。トナー画像が形成された用紙８は図の右から左方向に搬送され、入口ガイド板９によって、加熱ローラ２と対向する加圧ローラ３とで形成されるニップ部に導かれる。
ニップ部で加熱かつ加圧されたトナーは用紙８上に定着され、分離板６、出口ガイド板１０に導かれて排出される。トナー面と接触する加熱ローラ２側にはトナーの粘着力によって用紙８が巻き付きぎみとなるため、分離板６の先端をニップ部直後の位置に配置するとともに、分離板先端と加熱ローラ２周面とのクリアランスが０．５ｍｍ程度となるようにしている。
一方、加圧ローラ３側は、トナーの粘着力が発生しないため、耐熱樹脂からなる出口ガイド板１０を加熱ローラ２とのクリアランスが２〜３ｍｍくらいになるようにしている。
【０００８】
図２は本発明による分離装置を備えた加熱定着装置を示す概略図である。図３は本発明による分離装置を備えた加熱定着装置の加熱ローラの構成を示す概略図である。
図２及び図３において、加熱ローラ２は通紙範囲Ｋの外径より非通紙部Ｈの外径が大きくなるようにする。つまり、加熱ローラ２は径が小さい通紙範囲Ｋと、通紙範囲Ｋの両側に位置し径が大きい非通紙部Ｈとから構成されている。非通紙部Ｈと通紙範囲Ｋの外径差は１ｍｍとする。加熱ローラ２の製作時には表面の切削工程があるため、この切削工程時に形状を製作しておく。
切削工程後に、非通紙部Ｈ及び通紙範囲Ｋの表面にフッ素樹脂コーティングを行う。加熱ローラ２の両端中心部から突出したジャーナル部１１はベアリング１２によって加熱定着装置１の図示してない筐体に回転自在に支持される。
加圧ローラ３の両端ジャーナル部１３はベアリング１４によって回転自在に支持されている。ベアリング１４をスプリング１５によって加熱ローラ２の方向に加圧する。
これによって、加圧ローラ３の胴部は加熱ローラ２の通紙面（通紙範囲Ｋ）と接触してニップを形成する。加圧ローラ３の胴部長さは、加熱ローラ２の通紙面Ｋの長さより短くしてある。
このように本発明の加熱定着装置は、加熱ローラ２と、加熱ローラ２と圧接してニップ部を形成する加圧ローラ３と、ニップ部近傍に設けた板状の分離部材６（６ｃ）と、を備えた加熱定着装置において、加熱ローラは小径の通紙部Ｋと、該通紙部Ｋの両端に位置する大径の非通紙部Ｈとから構成され、板状の分離部材の先端は非通紙部に突き当てられて位置決めされている。
更に、板状の分離部材は薄板６ｃであり、薄板と加熱ローラの通紙部との間の微小クリアランスを加熱ローラ両端の非通紙部との間の段差により決定している。
図２には、図７の従来例と部分的に対応する分離装置である分離部材の分離板６を示している。分離板６は回転支点６ｄを設けた板金フレーム６ａと、板金フレーム６ａに適宜固定された薄板６ｃとで構成される。薄板６ｃには加熱ローラ２に接触するようにスプリング４で圧力が付与されている。
【０００９】
図４は本発明による分離装置である分離部材の分離板の構成を説明する詳細図である。図４において、分離板６は板金フレーム６ａと、これに溶接した平板状の薄板６ｃとからなっている。薄板６ｃは板金フレーム６ａに基部を固定されると共に、遊端状に突設した先端部をニップ部に向けて延出させている。薄板６ｃの用紙（図示せず）と接触する下面、及び加熱ローラ２との接触面（上面）にはフッ素樹脂コーティングが施されている。
分離板６の先端までの長さは、分離板６の回転支点６ｄと垂線で交わった薄板６ｃ部分から、加熱ローラ２と薄板６ｃの接触部までの距離をｌとすると、
非通紙面Ｈと接触する面ｌａの長さは、ｌａ＞ｌ
通紙面Ｋと接触する面ｌｂの長さは、ｌｂ≒ｌ
となるようにしている。
つまり、図４の下側に示す薄板の要部平面図のように、薄板は非通紙面（非通紙部）Ｈと接する部分が、通紙面（通紙部）Ｋと近接する部分よりも長尺となっている。
このような構成とすることで、分離板６の薄板６ｃは加熱ローラ２の非通紙部Ｈ（両端）と面接触する。通紙部Ｋでは、加熱ローラ２とのクリアランスＬが、
加熱ローラの外径差／２
となるように精度良く位置決めされる。
【００１０】
図５は本発明による加熱定着装置の分離装置を適用する画像形成装置を示す概略図である。図５において、読み取りユニット１２は圧板上に置かれた原稿をスキャンするために設けられている。この読み取りユニット１２は原稿を載置するコンタクトガラス２０と光学走査系で構成されている。
光学走査系は、露光ランプ１３、第１ミラー１４、第２ミラー１７及び第３ミラー１８、レンズ１５、ＣＣＤイメージセンサ１６等々で構成されている。原稿画像はＣＣＤイメージセンサ１６によって読み取られ、電気信号に変換されて処理される。
シート原稿を自動的に読み取るためのシート原稿自動読み取り装置Ａにおいて、原稿台Ｂに置かれた原稿（図示せず）は給送ローラＣによって原稿読み取りセンサＧの位置に送り込まれる。原稿はそのまま一定の速度で原稿読み取りセンサＧを通過し、このとき原稿の表面側の画像が原稿読み取りセンサＧによって読み取られる。
読み取られた画像データは画像処理（各種補正、圧縮等）を行なった後に順次画像メモリ（図示せず）に蓄えられる。書き込みユニット４９はレーザ出力ユニット１９、結像レンズ２１、ミラー２２で構成され、書き込みユニット４９から出力されるレーザ光が画像作像系の感光体３０に照射される。
感光体３０に作像された画像を印刷する手順はおおよそ以下の通りである。第１トレイ２３、第２トレイ２４、第３トレイ２５に積載された用紙は、各々第１給紙装置２６、第２給紙装置２７、第３給紙装置２８によって給紙され、縦搬送ユニット２９によって感光体３０に当接する位置まで搬送される。
【００１１】
画像メモリ上の画像データは書き込みユニット４９からのレーザ光によって感光体３０上に書き込まれ、現像ユニット３５を通過することによってトナー像が形成される。
用紙（図示せず）は感光体３０の回転と等速で搬送ベルト３１によって搬送されながら、感光体３０上のトナー像が転写される。その後、定着装置１にて画像を定着させ、排紙ユニット３２によって排紙トレイ３３に排出される。
両面に画像を作像する場合は、各給紙トレイ２３〜２５から給紙されかつ作像された用紙を図示しない反転経路切り換え爪を切り換える。これにより用紙を排紙トレイ３３側に導かないで、両面入口搬送路３８に搬送し、両面搬送ユニット３６内に設けてある反転ユニット３７に導き、スイッチバック搬送４１にいったん収納される。
戻し搬送手段により逆方向（再給紙方向）に繰り出され、図示しない反転排紙切り換え爪により下方に導かれ反転し、その下方に設けてある両面中間搬送路４３に送られる。
そして、図示しない駆動源（モータ）に接続された中間搬送手段４０、両面出口搬送手段４２により、再度縦搬送ユニット２９に送られて裏面に画像を印刷された後に排紙される。
また、用紙を反転して排出する場合は、上記反転ユニット３７でスイッチバック反転した用紙を排紙反転切り換え爪により、両面中間搬送４３を通さずに反転排紙搬送路３９に送り出して再び排紙ユニット３２に戻し本体外に排出する。
本体から排紙される用紙は図示しない排紙先切り換え爪により本体の排紙トレイ３３、フィニッシャ４４のどちらかに排紙される。フィニッシャ４４に排紙された用紙はパンチ穴処理をするためのパンチユニット４８を通り、ステープル処理をするために、いったんスタックトレイ４５にスタックされる。すべての用紙がスタックトレイに溜められた後、この用紙束はステープラユニット４６により綴じられて排出トレイ４７に排出される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明を適用する加熱定着装置を示す概略図。
【図２】本発明による分離装置を備えた加熱定着装置を示す概略図。
【図３】本発明による分離装置を備えた加熱定着装置の加熱ローラの構成を示す概略図。
【図４】本発明による分離装置である分離部材の分離板の構成を説明する詳細図。
【図５】本発明による加熱定着装置の分離装置を適用する画像形成装置を示す概略図。
【図６】従来の加熱定着装置の分離装置の第１の例を示す概略図。
【図７】従来の加熱定着装置の分離装置の第２の例を示す概略図。
【符号の説明】
【００１３】
１  加熱定着装置、２  加熱ローラ、３  加圧ローラ、６  分離部材（分離板）、６ａ  板金フレーム、６ｃ  薄板、Ｈ  非通紙部、Ｋ  通紙部（通紙面、通紙範囲）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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