(57)【要約】【課題】定着ベルトを掛装した定着ローラと加圧ローラとのニップ部から、トナー像定着後のシート材を出口ガイド部材により案内・排出するようにした定着装置において、定着ローラが経時で小径化したときに、出口ガイド部材が加圧ローラ表面を傷つけてしまう問題を解決する。【解決手段】出口ガイド部材２２の先端部に凸部２３を設け、定着ローラ１１が小径化し、加圧ローラ１４がニップ部１５を維持するべく定着ローラに近づいたときに、加圧ローラの外周面が、出口ガイド部材の先端部に接触することなく、上記凸部に接触するように構成する。この凸部は、出口ガイド部材と加圧ローラの間の通紙領域を避けて、出口ガイド部材の長手方向両端部に設ける。またこの凸部の外径線を、外側に凸の滑らかな曲線状に形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱ローラおよび定着ローラに定着ベルトを掛装し、該定着ベルトの定着ローラ掛装部位と、加圧ローラとでニップ部を形成し、トナー像が形成されて転写装置から搬送されるシート材を、前記ニップ部で加圧・加熱することによりシート材上のトナー像を定着し、該定着後のシート材を、加圧ローラに近接配置された出口ガイド部材で案内・排出するようにした定着装置において、
前記出口ガイド部材の先端部に凸部を設け、
前記定着ローラが経時により小径化し、加圧ローラがニップ部を維持するべく定着ローラに近づいたときに、加圧ローラの外周面が、出口ガイド部材の先端部に接触することなく、前記凸部に接触するようにしたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
トナー像が形成されて転写装置から搬送されるシート材を加圧ローラと、加熱手段を内蔵した定着ローラとで形成されたニップ部で加圧・加熱することによりシート材上のトナー像を定着し、該定着後のシート材を、加圧ローラに近接配置された出口ガイド部材で案内・排出するようにした定着装置において、
前記出口ガイド部材の先端部に凸部を設け、
前記定着ローラが経時により小径化し、加圧ローラがニップ部を維持するべく定着ローラに近づいたときに、加圧ローラの外周面が、出口ガイド部材の先端部に接触することなく、前記凸部に接触するようにしたことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
前記凸部は、出口ガイド部材と加圧ローラの間の通紙領域を避けた、出口ガイド部材の長手方向両端部に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。
【請求項４】
前記凸部は、加圧ローラ外周面との接触面の外径線が、外側に凸の平滑な曲線状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記凸部は、加圧ローラ外周面との接触面が平滑な平面状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか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】
本発明は定着装置および、これを備えた電子写真方式の画像形成装置に関する。本発明はとくに、定着装置におけるシート材剥離補助機構の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
トナー像が形成されているシート材（用紙、記録紙）を、定着ベルトと対向する加圧ローラ、または定着ローラと対向する加圧ローラによりニップし、圧力を加えるか、または熱と圧力を加えて上記トナー像をシート材上に定着させる定着装置を有する電子写真方式の画像形成装置において、上記ニップ部でトナー像が定着されたシート材は、トナーの粘着力により定着ベルトまたは定着ローラ側に巻き付きやすく、これを防止するためには、分離爪や分離板等の剥離補助部材を設ける必要がある。
【０００３】
定着装置におけるシート材剥離補助機構に関しては、例えば以下の特許文献１〜３に開示されたものが挙げられる。
特許文献１に記載されたベルト式定着装置は、定着ベルトを掛装した支持ローラと、加圧ローラとでニップ部を形成し、このニップ部でトナー像が定着された転写材を排紙ガイド部材で案内して排紙する構造となっている。そして、転写材が定着ベルトに貼り付きやすい高湿度雰囲気下では排紙ガイド部材を定着ベルトに近づけ、転写材が定着ベルトに貼り付きにくい低湿度雰囲気では、排紙ガイド部材を定着ベルトから遠ざけるようにしている。
【０００４】
特許文献２に記載された定着装置では、定着ローラと加圧ローラとでニップ部を形成し、このニップ部でトナー像が定着された転写材を、排紙上ガイドと排紙下ガイドとで案内して排紙する構造となっている。そして、排紙下ガイドの先端部と加圧ローラの間に常時、一定の間隔が保たれるようにしている。すなわち、ニップ圧調節のために加圧ローラの位置が移動したり、ゴム硬度のバラツキによって加圧ローラの位置が変わったりしても、排紙下ガイド先端部を所定構成の位置決め部材に当接させることで、上記一定の間隔を維持している。
【０００５】
特許文献３に記載された定着装置は、定着ローラと加圧ローラによるニップ部を通過した後の転写紙を排紙部に案内するガイド部材を備えたもので、このガイド部材を位置可変に設け、薄い転写紙を通紙する場合には、ガイド部材の先端部をニップ部に近づけることにより、ニップ部の熱で生じる薄紙のバックカールの量を減らし、もって薄紙のジャムが減少するようにしている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−５３８９９号公報
【特許文献２】特開平８−１７９６５１号公報
【特許文献３】特開平６−１７５５２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、電子写真方式の画像形成装置において両面印刷を行う場合や、すでに片面印刷を行ったシート材の裏面に印刷を施す場合においては、加圧ローラ側にもトナー像があるため、加圧ローラ側にシート材が巻き付いてしまうこともある。そのため、加圧ローラ側にも定着側の場合と同様に、シート材剥離を補助するガイド部材（出口ガイド部材）を配置する必要があり、この加圧ローラ側のガイド部材は定着フレームなどで配置位置を決め、このガイド部材の先端部は、加圧ローラとは非接触状態でギャップを保つような構成としている。
【０００８】
[本発明の第１の目的]
ところが、経時の磨耗等で定着ローラ径が小さくなった場合には、加圧ローラはその分だけ定着ローラ側に接近してしまい（上記ニップ部を形成するため）、ガイド部材とのギャップも狭まり、最悪の場合には加圧ローラがガイド部材に接触し、ガイド部材が加圧ローラを傷つけてしまうことが考えられる。そこで請求項１，２の発明の目的は、加圧ローラがガイド部材に接近することに起因してガイド部材が加圧ローラを傷つけてしまう問題を解決することにある。
【０００９】
[本発明の第２の目的]
請求項１，２の定着装置において上記凸部は本来、加圧ローラに対し非接触位置にあるが、経時で定着ローラが小径化した場合には、加圧ローラが上記凸部に接触する位置にあるため、この接触部分に関しては加圧ローラの表面性に影響が出てしまい、定着されたトナー画像の品質が低下する不具合が生じる場合が考えられる。そこで請求項３の発明の目的は、上記トナー画像の品質低下を防止することにある。
【００１０】
[本発明の第３の目的]
請求項１〜３の定着装置において、ガイド部材に設ける凸部がエッジ状である場合には、加圧ローラに対する凸部の接圧が低いときでも、加圧ローラを傷つけてしまうことがありうる。請求項４，５の発明の目的は、このような問題を防止することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記第１の目的達成のために、請求項１，２の発明に係る定着装置では、加圧ローラ側のガイド部材である出口ガイド部材の先端部に凸部を設けることにより、加圧ローラが定着ローラ側に接近した場合でもその凸部だけが加圧ローラに接触する構成とすることで、ガイド部材と加圧ローラの接触部を最小限に抑え、それ以上の両者の接近を防止するようにした。
【００１２】
すなわち、請求項１に係る発明は、加熱ローラおよび定着ローラ（支持ローラ）に定着ベルトを掛装し、該定着ベルトの定着ローラ掛装部位と、加圧ローラとでニップ部を形成し、トナー像が形成されて転写装置から搬送されるシート材を、前記ニップ部で加圧・加熱することによりシート材上のトナー像を定着し、該定着後のシート材を、加圧ローラに近接配置された出口ガイド部材で案内・排出するようにした定着装置において、前記出口ガイド部材の先端部に凸部を設け、前記定着ローラが経時により小径化（縮径）し、加圧ローラがニップ部を維持するべく定着ローラに近づいたときに、加圧ローラの外周面が、出口ガイド部材の先端部に接触することなく、前記凸部に接触するようにしたことを特徴とする定着装置である。
【００１３】
同じく、上記第１の目的達成のために、請求項２に係る発明は、トナー像が形成されて転写装置から搬送されるシート材を加圧ローラと、加熱手段を内蔵した定着ローラとで形成されたニップ部で加圧・加熱することによりシート材上のトナー像を定着し、該定着後のシート材を、加圧ローラに近接配置された出口ガイド部材で案内・排出するようにした定着装置において、前記出口ガイド部材の先端部に凸部を設け、前記定着ローラが経時により小径化し、加圧ローラがニップ部を維持するべく定着ローラに近づいたときに、加圧ローラの外周面が、出口ガイド部材の先端部に接触することなく、前記凸部に接触するようにしたことを特徴とする定着装置である。
【００１４】
上記第２の目的達成のために、請求項３の発明に係る定着装置では、出口ガイド部材の先端部に設ける上記凸部の配置位置を、非通紙領域となる両端部とした。すなわち、請求項３に係る発明は、前記凸部が、出口ガイド部材と加圧ローラの間の通紙領域を避けた、出口ガイド部材の長手方向両端部に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置である。
【００１５】
上記第３の目的達成のために、請求項４に係る発明は、前記凸部の加圧ローラ外周面との接触面が平滑に形成され（したがって、摺動性を有する）、かつ該接触面の外径線（輪郭線）が、外側に凸の曲線状（例えば円弧状、楕円弧状）に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の定着装置である。
【００１６】
同じく上記第３の目的達成のために、請求項５に係る発明は、前記凸部の加圧ローラ外周面との接触面が平滑な（したがって、摺動性を有する）平面状に形成されていることを特徴とする請求項３に記載の定着装置である。
【００１７】
さらに、請求項６に係る発明は、請求項１〜５のいずれか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である。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１，２の発明では、経時の磨耗等で定着ローラ径が小さくなった場合に、加圧ローラの外周面が、出口ガイド部材の先端部に接触することなく、前記凸部に接触するようにしたから、ガイド部材が加圧ローラ外周面を傷つけてしまう問題が解決される。また、請求項１，２の発明では、このように加圧ローラが上記凸部に接触するようにしてあるから、定着ローラ径が小さくなった場合において、加圧ローラ外周面と出口ガイド部材先端部との間隔（ギャップ）がこれ以上に狭まるのを抑えることができる。
【００１９】
請求項３の発明では、出口ガイド部材の先端部に設ける上記凸部の配置位置を、非通紙領域となる両端部としたから、経時で定着ローラが小径化した場合においても、定着されたトナー画像の品質が加圧ローラの表面性に起因して低下する不具合がなく、常時品質良好な定着画像を得ることができる。
【００２０】
請求項４，５の発明によれば、経時の磨耗等で定着ローラ径が小さくなった場合に、加圧ローラ外周面が、上記特性を有する凸部に接触するようにしたから、凸部への接触で加圧ローラ表面が損傷する問題が防止される。
【００２１】
請求項６の発明によれば、請求項１〜５のいずれかに係る定着装置による上記効果が得られる、高性能の画像形成装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を、図面をもとに説明する。
[第１の実施形態]
図１は、ベルト方式の定着装置の構成を示す概略説明図である。この図において、符号１４は加圧ローラ、符号２３は出口ガイド部材２２の下端部に設けた凸部であるが、一点鎖線で示す加圧ローラ１４は、定着ローラ１１が経時により小径化する前の位置にあることを示している。また、実線で示す加圧ローラ１４は、上記小径化に伴い該ローラが定着ローラ１１側に近づき、上記凸部２３に接触した状態を示している。なお、これについては、後に詳記する。
【００２３】
図１の定着装置では、定着ローラ（支持ローラ）１１が軸受を介して定着フレーム（図略）に固定されている。無端状の定着ベルト１２は定着ローラ１１と加熱ローラ１３に掛装され、定着ローラ１１と対向する加圧ローラ１４は固定されておらず、定着ローラ１１に対する加圧・脱圧が可能となっている。つまり、加圧ローラ１４は、稼動時は図略のスプリング等で定着ローラ１１に対し加圧状態となり、この定着ベルト１２の定着ローラ掛装部位と加圧ローラ１４とでニップ部１５を形成する。また加圧ローラ１４は、ジャム処理時等においては脱圧状態として、定着ローラ１１から離反させることができる構成となっている。
【００２４】
しかし、上記のような構成においては、ニップ部１５でトナー像が定着されたシート材は、トナーの粘着力により定着ベルト１２側に巻き付くようにして排出されるため、定着ベルト１２側に、巻き付き防止のための部材として、剥離補助部材２１（分離爪、分離板等）を設けている。また、両面印刷等のシート材では、加圧ローラ１４側にもトナー像があるため、加圧ローラ１４側にシート材が巻き付いて排出されてくる場合があるため、加圧ローラ１４側にも、定着側と同様に巻き付き防止のための部材として出口ガイド部材２２を配置している。
【００２５】
すなわち、この定着装置では、ニップ部１５の近傍かつ定着ローラ１１の近傍に剥離補助部材２１を、ニップ部１５の近傍かつ加圧ローラ１４の近傍に出口ガイド部材２２を、それぞれ配置し、これら剥離補助部材２１と出口ガイド部材２２を互いに対向させている。出口ガイド部材２２は、軸２２ａを中心に回動させることで、加圧ローラ１４の近傍に位置させて上記ニップ部１５を形成し、あるいはジャム処理時等においては、加圧ローラ１４から遠ざけて、ニップ部１５の上部空間を開放する構造となっている。また、この出口ガイド部材２２は、定着フレームなどで位置決めされており、出口ガイド部材２２の先端部と加圧ローラ１４とは、非接触の状態でギャップを保つ構成となっている。剥離補助部材２１は、その上部に設けられた操作部を操作することで、この剥離補助部材２１の先端部（下端部）をニップ部１５に対して接近・離反させるようになっている。
【００２６】
さらに、この定着装置では、出口ガイド部材２２における加圧ローラ１４側の先端部に所定の凸部２３を設け、定着ローラ１１が経時により小径化（縮径）し、加圧ローラ１４がニップ部１５を維持するべく定着ローラ１１側に近づいたときに、加圧ローラ１４の外周面が、出口ガイド部材２２の先端部に接触することなく、上記凸部２３に接触するように構成している。以下、これについて更に詳細に説明する。
【００２７】
このようなベルト方式の定着装置においては、定着ローラの外部に加熱源を配置することが可能となるため、定着ローラに硬度の低いスポンジローラを使用することにより、シート材をニップ部の出口において曲率分離させる構造とすることも容易であるが、スポンジ製の定着ローラにおいては、経時で熱や圧力により小径化してしまうことがある。たとえば、外径３０ｍｍのスポンジローラを、１００Ｋ枚通紙相当のランニング試験にかけたところ、外径２９ｍｍ程度まで小径化した。
【００２８】
定着ローラ１１が小径化した場合においても必要とするニップは変わらないため、加圧ローラ１４は、定着ローラが小径化した分だけニップを構成する際に定着ローラ側に接近しなければならず、出口ガイド部材２２とのギャップが狭まり、最悪の場合には出口ガイド部材２２の先端部が加圧ローラ１４と接触し、加圧ローラを傷つけてしまう。
【００２９】
本実施形態は、その対策として図１に示すように、出口ガイド部材２２の（加圧ローラ１４側の）先端部に凸部２３を設けたものである。こうすることで、加圧ローラ１４が図１中の一点鎖線で示す位置、つまり図２（ａ）の実線で示す位置から、出口ガイド部材２２に接近した場合でも、図１の実線および図２（ｂ）に示すように、加圧ローラ１４と出口ガイド部材２２は、上記凸部２３だけで接触することになり、加圧ローラが更に接近した場合でも、それ以上ギャップが狭くなるのを防ぐことが可能となる。
なお、凸部２３の材料としては、シリコーンゴムや自己潤滑性ゴムなどの弾性材料、あるいは軟質プラスチックや自己潤滑性プラスチックなど用いることができる。これらはいずれも周知の材料である。
【００３０】
第２の実施形態
上記第１の実施形態では、出口ガイド部材２２の先端部に凸部を設けることにより、上記効果が得られるようになったが、凸部２３と加圧ローラ１４が接触すると、その部分において摩擦が生じ、これが加圧ローラ１４の表面粗さに影響を及ぼすため、加圧ローラ表面では、上記摩擦部分と他の部分とで表面粗さに差が生じてしまう。その結果、通紙画像においては、凸部２３と加圧ローラ１４との上記接触部を通過した画像部と、この接触部を通過しない他の画像部との間で光沢が違って見えるといった光沢ムラ等の不具合が発生することがある。
【００３１】
そこで、本実施形態の定着装置では、図３に示すように凸部２３を、出口ガイド部材２２と加圧ローラ１４の間の通紙領域を避けた、出口ガイド部材の長手方向両端部に設けたものである。こうすることで、定着後シート材のトナー画像に光沢ムラ等が発生する問題が解決される。図３は、定着装置の要部構造を示す概略斜視図で、加圧ローラ１４等の長手方向片側半部を示しているが、長手方向反対側の半部は、上記長手方向片側半部と面対象的に構成されている。なお、この図において符号２２ｂは、出口ガイド部材２２の板状部分を補強するための筋状リブである。
【００３２】
第３の実施形態
上記第１、第２の実施形態によれば、それぞれ上記した効果が得られるものの、凸部２３がエッジ形状である場合には、この凸部２３に対する加圧ローラ１４の接圧が低いときにおいても、加圧ローラ外周面を傷つけてしまう（とくに、凸部２３が比較的硬質の材料からなる場合）。
【００３３】
そこで、本実施形態では上記凸部として、加圧ローラ外周面との接触面が平滑に形成され、かつ該接触面の外径線が外側に凸の曲線状（つまり滑らかな凸状曲線）に形成されているもの、または加圧ローラ外周面との接触面が平滑な平面状に形成されているものを設ける。このようにすれば、上記凸部としてアルミニウム、ステンレス、梨地仕上げ金属等の金属からなるものを設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る定着装置の構造を示す概略説明図である。
【図２】図１の定着装置の要部説明図であって、（ａ）は定着ローラが小径化する前の状態を、（ｂ）は定着ローラが小径化し、加圧ローラの外周面が出口ガイド部材の凸部に接触した状態を、それぞれ示すものである。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る定着装置の要部構造を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
【００３５】
１１    定着ローラ
１２    定着ベルト
１３    加熱ローラ
１４    加圧ローラ
１５    ニップ部
２１    剥離補助部材
２２    出口ガイド部材
２３    凸部
【図１】
2006285076.tif 000003
【図２】
2006285076.tif 000004
【図３】
2006285076.tif 000005