(57)【要約】【課題】剥離爪によって加熱ローラや加圧ローラの周面が傷つけられることを防止できる定着装置を提供すること。【解決手段】定着装置は、制御部を有する画像形成装置に搭載される定着装置であって、互いに圧接しながら回転し搬送されてくる記録用紙を挟持しながら加熱する１対の加熱ローラおよび加圧ローラと、制御部の制御下で駆動する駆動源と、駆動源の作用により加熱ローラと加圧ローラの周面に対してそれぞれ選択的に当接し離間する可動式の剥離爪とを備える。【選択図】図２
2007225780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
制御部を有する画像形成装置に搭載される定着装置であって、互いに圧接しながら回転し搬送されてくる記録用紙を挟持しながら加熱する１対の加熱ローラおよび加圧ローラと、制御部の制御下で駆動する駆動源と、駆動源の作用により加熱ローラと加圧ローラの周面に対してそれぞれ選択的に当接し離間する可動式の剥離爪とを備えることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
剥離爪は、画像形成装置に印字要求がなされると加熱ローラおよび加圧ローラにそれぞれ当接し、印字要求が完了すると前記ローラからそれぞれ離間す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】
剥離爪は、画像形成装置に印字要求がなされ記録用紙の先端が加熱ローラおよび加圧ローラを通過する際に前記ローラにそれぞれ当接し、前記記録用紙の先端が前記ローラを通過した後に前記ローラからそれぞれ離間することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
剥離爪は、加熱ローラおよび加圧ローラを通過した記録用紙と剥離爪との間に空間が形成されるように前記ローラに当接する箇所から離れた箇所に隆起した曲率部を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項５】
剥離爪は駆動軸によって回動可能に軸支されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項６】
剥離爪は駆動軸に弾性部材を介して軸支されることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
駆動源がキープソレノイドであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、定着装置に関し、詳しくは記録用紙に転写された未定着トナー像に熱を与えて記録用紙上にトナー像を定着させるための定着装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この発明に関連する従来技術としては、加熱ローラに搬送された記録用紙を加熱ローラの周面から剥離するための剥離爪を有する定着装置において、上記剥離爪に付着した付着物を除去するための剥離爪清掃部材を、上記加熱ローラの記録用紙剥離位置に定置された状態の剥離爪に対して、接触移動自在に配設したことを特徴とする定着装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平８−９５４１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
近年、複写機、プリンターなどの画像形成装置の高速印字化が進められている。
一般に画像形成装置では、感光体ドラムの周面に形成されたトナー像を記録用紙に転写し、未定着トナー像が転写された記録用紙を加熱ローラと加圧ローラとから構成される定着部に搬送し、記録用紙を加熱ローラと加圧ローラで挟持しながら加熱することにより記録用紙上の未定着トナーを溶融させ記録用紙に定着させる。
しかし、溶融したトナーの粘性等により記録用紙が加熱ローラや加圧ローラに巻き付き、定着部で用紙詰まり（ジャム）を引き起こすといった問題も生じている。
【０００４】
このような問題は、記録用紙上にブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色のトナー像を転写してカラー画像を得るカラー画像形成装置において特に顕著に現れる。
というのは、上記４色のトナー像を転写して記録用紙上にカラー画像を形成するため、転写されたトナーの層厚が厚くなり、それに伴ってトナーの粘性も大きくなるからである。
【０００５】
このような問題に対処するため、従来の画像形成装置では加熱ローラおよび加圧ローラの周面に剥離爪を常時当接させ、溶融したトナーの粘性等によって加熱ローラや加圧ローラに巻き付く記録用紙を強制的に剥離して下流側の用紙搬送路へ導くようになっている。
しかし、上述のとおり、近年は画像形成装置の高速印字化が進んでおり、剥離爪が加熱ローラおよび加圧ローラに常時当接していると、剥離爪によって加熱ローラや加圧ローラの周面が傷つけられてしまうばかりでなく、剥離爪に飛散したトナー粉末等の塵芥が堆積し易くなる。
【０００６】
剥離爪に堆積したトナー粉末等の塵芥は、定着部がある程度の熱を有している画像形成装置の稼動時には柔らかい状態にあり、塵芥によって加熱ローラや加圧ローラの周面が傷つけられる恐れは低い。
しかし、画像形成装置の電源が切られた非稼動時には、塵芥が固化してしまうので、再び画像形成装置に電源が投入され定着部が所定の温度に温まるまでのウォーミングアップ時には固化した塵芥によって加熱ローラや加圧ローラの周面が傷つけられてしまう恐れがある。
【０００７】
この発明は以上のような事情を考慮してなされたものであり、剥離爪によって加熱ローラや加圧ローラの周面が傷つけられることを防止できる定着装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、制御部を有する画像形成装置に搭載される定着装置であって、互いに圧接しながら回転し搬送されてくる記録用紙を挟持しながら加熱する１対の加熱ローラおよび加圧ローラと、制御部の制御下で駆動する駆動源と、駆動源の作用により加熱ローラと加圧ローラの周面に対してそれぞれ選択的に当接し離間する可動式の剥離爪とを備えることを特徴とする定着装置を提供するものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、可動式の剥離爪が制御部の制御下で作用する駆動源により加熱ローラおよび加圧ローラの周面に対してそれぞれ選択的に当接し離間するので、必要な時のみ剥離爪を加熱ローラおよび加圧ローラに当接させ、必要がない時には剥離爪を加熱ローラおよび加圧ローラから離間させることができ、剥離爪による加熱ローラおよび加圧ローラの傷つきが防止される。
また、必要な時のみ剥離爪が加熱ローラおよび加圧ローラに当接し、必要がない時には剥離爪が加熱ローラおよび加圧ローラから離間するので、剥離爪にトナー粉末等の塵芥が蓄積することも抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
この発明による定着装置は、制御部を有する画像形成装置に搭載される定着装置であって、互いに圧接しながら回転し搬送されてくる記録用紙を挟持しながら加熱する１対の加熱ローラおよび加圧ローラと、制御部の制御下で駆動する駆動源と、駆動源の作用により加熱ローラと加圧ローラの周面に対してそれぞれ選択的に当接し離間する可動式の剥離爪とを備えることを特徴とする。
【００１１】
この発明による定着装置において、画像形成装置とは、トナーを用いて画像の形成を行うものを意味し、例えば、複写機、プリンター、ファクシミリなどを挙げることができる。
画像形成装置の制御部とは、駆動源を電子制御するものを意味し、例えば、演算処理を行うＣＰＵ、制御プログラムを格納するＲＯＭ、各種設定条件を格納するＲＡＭ、ＣＰＵの指示により駆動源を作用させるドライバ、各種センサからの情報が入力されるＩ／Ｏポートなどにより構成されたものを挙げることができる。
駆動源とは、可動式の剥離爪に作用して剥離爪を駆動させるものを意味し、例えば、パルスモータやソレノイドなどを挙げることができる。
【００１２】
加熱ローラとは、加熱ローラと圧接しながら回転し、両ローラの圧接箇所において搬送されてくる記録用紙を挟持し、記録用紙上の未定着トナーに熱を与えるものを意味する。加熱ローラを加熱する熱源は加熱ローラの内部または外部のいずれに設けられていてもよい。
加圧ローラとは、加熱ローラに圧接し、加熱ローラと共に記録用紙を挟持するものを意味する。加圧ローラは、加熱ローラから熱を奪わないようにその内部または外部に熱源を備えていてもよい。
【００１３】
この発明による定着装置において、剥離爪とは、加熱ローラおよび加圧ローラに巻き付く記録用紙を強制的に剥離するため、加熱ローラと加圧ローラの周面に対して選択的に当接可能となるようにそれぞれ設けられる可動式のものを意味する。
剥離爪は、記録用紙とこすれあうので、摩擦帯電が生じ難く、帯電電位を逃がし易く、さらに耐熱性に優れた材料で形成されることが望ましい。このような材料としては、例えば、アセタール・コポリマー「ジュラコン」（ポリプラスチック株式会社の登録商標）が挙げられる。
【００１４】
この発明による定着装置において、剥離爪は、画像形成装置に印字要求がなされると加熱ローラおよび加圧ローラにそれぞれ当接し、印字要求が完了すると前記ローラからそれぞれ離間するように構成されてもよい。
【００１５】
画像形成装置には、実際の画像形成を行う前に、感光体ドラムの帯電電位を整えたり、加熱ローラの温度を所定の温度に暖めたりするための準備工程として、前回転という工程がある。
また、画像形成後には、次の画像形成に備えて感光体ドラムの帯電電位を再び整えたり、加熱ローラに付着した残留トナーを除去するための準備工程として、後回転という工程がある。
前回転および後回転の工程中も加熱ローラおよび加圧ローラは回転しており、従来の方式では、記録用紙が搬送されてこない前回転および後回転の工程中も剥離爪が加熱ローラおよび加圧ローラに当接していた。
【００１６】
しかしながら、この発明による上述の構成によれば、画像形成装置に対してユーザから印字要求がなされ、加熱ローラおよび加圧ローラ間を１枚又は複数枚の記録用紙が通過している間のみ剥離爪が加熱ローラおよび加圧ローラにそれぞれ当接する。
このため、前回転および後回転の工程中に剥離爪を加熱ローラおよび加圧ローラに当接させずに済み、剥離爪による加熱ローラおよび加圧ローラの傷つきを効果的に防止できると共に、剥離爪にトナー粉末等の塵芥が蓄積することも効果的に抑制できる。
【００１７】
この発明による定着装置において、剥離爪は、画像形成装置に印字要求がなされ記録用紙の先端が加熱ローラおよび加圧ローラを通過する際に前記ローラにそれぞれ当接し、前記記録用紙の先端が前記ローラを通過した後に前記ローラからそれぞれ離間するように構成されてもよい。
このような構成によれば、記録用紙の先端が加熱ローラおよび加圧ローラを通過する時のみ、剥離爪が前記ローラにそれぞれ当接するので、剥離爪が加熱ローラおよび加圧ローラに当接する時間を必要最小限に抑えることができる。
このため、剥離爪による加熱ローラおよび加圧ローラの傷つきを極めて効果的に防止でき、また剥離爪にトナー粉末等の塵芥が蓄積することも極めて効果的に抑制できる。
【００１８】
この発明による定着装置において、剥離爪は、加熱ローラおよび加圧ローラを通過した記録用紙と剥離爪との間に空間が形成されるように前記ローラに当接する箇所から離れた箇所に隆起した曲率部を有していてもよい。
このような構成によれば、加熱ローラおよび加圧ローラを通過し剥離爪によって前記ローラから剥離された記録用紙の先端が隆起した曲率部に至った際に、剥離爪と記録用紙との間に空間が形成され記録用紙のコシや自重によって記録用紙が加熱ローラや加圧ローラから剥離し易くなる。
【００１９】
この発明による定着装置において、剥離爪は駆動軸によって回動可能に軸支されていてもよい。
また、このような構成において、剥離爪は駆動軸に弾性部材を介して軸支されることが望ましい。
というのは、剥離爪と駆動軸との間に弾性部材が介在することにより、剥離爪を加熱ローラや加圧ローラに弾性的に接触させることができるからである。
【００２０】
この発明による定着装置において、駆動源はキープソレノイドであってもよい。
ここで、キープソレノイドとは、通常のＤＣソレノイドの磁気回路に永久磁石を使用し瞬間電流を印加させるだけで吸引・復旧させ、無通電の状態で動作させることが可能な省電力型のＤＣソレノイドのことである。
キープソレノイドを用いれば、剥離爪を加熱ローラおよび加圧ローラへそれぞれ当接させる瞬間と、剥離爪を前記ローラからそれぞれ離間させる瞬間にのみ電流を印加するだけで剥離爪を加熱ローラおよび加圧ローラに当接させたり離間させたりでき、消費電力を抑えることが可能となる。
【００２１】
以下、図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳細に説明する。
【実施例】
【００２２】
実施例
図１〜８に基づいて、この発明の実施例による定着ユニット（定着装置）が搭載されたカラー画像形成装置について説明する。図１は、実施例によるカラー画像形成装置の全体構成を示す概略図である。
【００２３】
カラー画像形成装置の全体構成とその動作
図１に示されるように、この発明の実施例による定着ユニット（定着装置）１２が組み込まれたカラー画像形成装置１００は、原稿をスキャンして得られた画像データ、又は外部から伝達された画像データに応じて、所定の記録用紙に多色（カラー）または単色の画像を形成するものである。
カラー画像形成装置１００は、露光ユニット１、現像器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、帯電器４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、クリーナユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ、中間転写ベルトユニット８、定着ユニット１２、用紙搬送路Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３、複数の給紙カセット１０および排紙トレイ１５とから主に構成されている。
【００２４】
なお、カラー画像形成装置１００おいて扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。
したがって、現像器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ、感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ、帯電器４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ、クリーナユニット５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄは各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられている。
【００２５】
すなわち、現像器２ａ、感光体ドラム３ａ、帯電器４ａおよびクリーナユニット５ａによってブラック用の画像ステーションが構成され、現像器２ｂ、感光体ドラム３ｂ、帯電器４ｂおよびクリーナユニット５ｂによってシアン用の画像ステーションが構成され、現像器２ｃ、感光体ドラム３ｃ、帯電器４ｃおよびクリーナユニット５ｃによってマゼンタ用の画像ステーションが構成され、現像器２ｄ、感光体ドラム３ｄ、帯電器４ｄおよびクリーナユニット５ｄによってイエロー用の画像ステーションが構成されている。
【００２６】
感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄは、カラー画像形成装置１００の上部にそれぞれ配置されている。
帯電器４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、対応する感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの表面をそれぞれ所定の電位に均一に帯電させるための帯電手段であり、この実施例ではチャージャー型のものを用いているが、ブラシ型や接触ローラ型の帯電器を用いることもできる。
また、この実施例では、露光ユニット１として、レーザ照射部８０および反射ミラー８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄを備えたレーザスキャニングユニット（ＬＳＵ）を用いているが、発光素子をアレイ状に並べたＥＬ書き込みヘッドやＬＥＤ書き込みヘッドを用いることもできる。
【００２７】
帯電器４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄによって帯電された感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄを入力された画像データに応じて露光ユニット１によって露光することにより、感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの表面に画像データに応じた静電潜像がそれぞれ形成される。
現像器２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは、それぞれの感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ上に形成された静電潜像を（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）のトナーにより顕像化するものである。クリーナユニット４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄは、現像・画像転写後における感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの表面に残留したトナーをそれぞれ除去・回収するものである。
【００２８】
感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの上方に配置されている中間転写ベルトユニット８は、中間転写ベルト７、中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルトテンションローラ７３、中間転写ベルト従動ローラ７２、中間転写ローラ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄおよび中間転写ベルトクリーニングユニット９を備えている。
中間転写ベルト駆動ローラ７１、中間転写ベルトテンションローラ７３、中間転写ローラ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ、中間転写ベルト従動ローラ７２等は、中間転写ベルト７を張架し、矢印Ｂ方向に回転駆動させるものである。
【００２９】
中間転写ローラ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、中間転写ベルト７を介して感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄとそれぞれ対向する位置に回転可能に支持されており、感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄのトナー像を、中間転写ベルト７上に転写するための転写バイアスを与えるものである。
中間転写ベルト７は、それぞれ感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに接触するように設けられている。そして、感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄに形成された各色のトナー像を中間転写ベルト７に順次重ねて転写することによって、中間転写ベルト７上にカラーのトナー像（多色トナー像）が形成される。この中間転写ベルト７は、厚さ１００〜１５０μｍ程度のフィルムを用いて無端状に形成されている。
【００３０】
感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄから中間転写ベルト７へのトナー像の転写は、中間転写ベルト７の裏側に接触している中間転写ローラ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄによって行われる。中間転写ローラ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄには、中間転写ベルト７へトナー像を転写するために、高電圧の転写バイアス（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）が印加される。
中間転写ローラ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄは、直径８〜１０ｍｍの金属（例えばステンレス）軸をベースとし、その表面は導電性の弾性材（例えば、ＥＰＤＭ、発泡ウレタン等）により覆われているローラである。この導電性の弾性材により、中間転写ベルト７に対して均一に高電圧を印加することができる。
なお、この実施例では、ローラ形状の中間転写ローラ６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄを転写電極として使用しているが、ブラシ型のものなども用いることができる。
【００３１】
上述のように各感光体３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ上で各色相に応じて顕像化された静電像は中間転写ベルト７上に積層され、中間転写ベルト７の回転によって、後述の記録用紙と中間転写ベルト７の接触位置に配置される転写ベルト１１によって記録用紙上に転写される。
この時、中間転写ベルト７と転写ベルト１１は転写ローラ１１ａによって所定のニップ幅で圧接されると共に、転写ローラ１１ａにはトナーを記録用紙に転写させるための電圧が印加される（トナーの帯電極性（−）とは逆極性（＋）の高電圧）。
さらに、転写ローラ１１ａと中間転写ベルト駆動ローラ７１は、上記のニップ幅を定常的に得るために、転写ローラ１１ａ若しくは中間転写ベルト駆動ローラ７１の何れか一方が硬質材料（金属等）とされ、他方が弾性ローラ等の軟質材料（弾性ゴムローラ、または発泡性樹脂ローラ等）で構成される。
【００３２】
また、上記のように、感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄとの接触により中間転写ベルト７に付着したトナー、若しくは、転写ベルト１１によって記録用紙上に転写が行われず中間転写ベルト７上に残存したトナーは、次工程でトナーの混色を発生させる原因となるために、中間転写ベルトクリーニングユニット９によって除去・回収されるように設定されている。
中間転写ベルトクリーニングユニット９には、中間転写ベルト７に接触するクリーニング部材としてクリーニングブレード９ａが備えられており、クリーニングブレード９ａが接触する中間転写ベルト７は、裏側から中間転写ベルト従動ローラ７２で支持されている。
【００３３】
複数の給紙カセット１０は、画像形成に使用する記録用紙を蓄積しておくための開閉可能なカセットであり、カラー画像形成装置１００の画像形成部および露光ユニット１の下側に設けられている。
また、カラー画像形成装置１００の上部に設けられている排紙トレイ１５は、画像形成済みの記録用紙をフェイスダウンで載置するためのトレイである。
【００３４】
カラー画像形成装置１００には、各給紙カセット１０の記録用紙を転写ローラ１１や定着ユニット１２を経由させて排紙トレイ１５に送るための、略垂直形状の用紙搬送路Ｓ１が設けられている。
さらに、各給紙カセット１０から排紙トレイ１５までの用紙搬送路Ｓ１の近傍には、ピックアップローラ１６−１、搬送ローラ２５−１、レジストローラ１４、転写ローラ１１、定着ユニット１２等が配されている。
【００３５】
各搬送ローラ２５−１は、記録用紙の搬送を促進・補助するためのローラであり、各ピックアップローラ１６−１の下流側に設けられている。ピックアップローラ１６−１は、各給紙カセット１０の端部に備えられ、各給紙カセット１０から記録用紙を１枚ずつ用紙搬送路Ｓ１に供給する呼び込みローラである。
また、レジストローラ１４は、用紙搬送路Ｓ１を搬送されている記録用紙をいったん保持するものである。そして、中間転写ベルト７上に形成された多色トナー像の先端と記録用紙の先端を合わせるタイミングで記録用紙を転写ベルト１１に搬送する機能を有している。
【００３６】
定着ユニット１２は、１対の加熱ローラ３１および加圧ローラ３２等を備えており、加熱ローラ３１および加圧ローラ３２は、記録用紙を挟んで回転するようになっている。
また、加熱ローラ３１は、温度検出器３４（図２参照）からの信号に基づく制御部の制御によって所定の定着温度となるように設定されており、加圧ローラ３２と共に記録用紙を熱圧着することにより、記録用紙に転写された多色トナー像を溶融・混合・圧接し、記録用紙に対して熱定着させる機能を有している。
なお、多色トナー像が定着された後の記録用紙は排紙路Ｓ３に搬送され、排紙ローラ２５−２よって反転された状態で（多色トナー像を下側に向けて）排紙トレイ１５上に排出されるようになっている。
【００３７】
次に、記録用紙搬送経路について詳細に説明する。このカラー画像形成装置１００には上述のとおり予め記録用紙を収納する給紙カセット１０が設けられると共に、ユーザが少数枚の印字を行う時に前記給紙カセット１０内の記録用紙を用いなくてもよい手差部２０が設けられている。
いずれの給紙方法によっても、給紙カセット１０の端部に配置されたピックアップローラ１６−１、或いは、手差部２０の端部に配置されたピックアップローラ１６−２によって１枚ずつ用紙搬送路Ｓ１又はＳ２に導かれるようになっている。
【００３８】
給紙カセット１０から給紙された記録用紙は、用紙搬送路Ｓ１中の搬送ローラ２５−１によってレジストローラ１４まで搬送され、記録用紙の先端と中間転写ベルト７上の多色トナー像の先端が整合するタイミングで転写ローラ１１に搬送され、記録用紙上に多色トナー像が転写される。
その後、記録用紙は定着ユニット１２を通過することによって記録用紙上の未定着トナーが熱で溶融・固着され、排紙ローラ２５−２によって排紙トレイ１５上に排出される（片面印字要求の場合）。
【００３９】
一方、ユーザによって手差部２０に供給された記録用紙は、ピックアップローラ１６−２によって用紙搬送路Ｓ２に導かれた後、搬送ローラ２５−３によって搬送され用紙搬送路Ｓ１に合流した後、レジストローラ１４に到達し、それ以降は上述の給紙カセット１０から給紙される記録用紙と同様の過程を経て排紙トレイ１５に排出される（片面印字要求の場合）。
【００４０】
なお、両面印字要求の時は、上記のように片面印字が終了し定着部１２を通過した記録用紙の後端が排紙ローラ２５−２でチャックされ、排紙ローラ２５−２が逆回転することによって反転用用紙搬送路Ｓ４に導かれる。
反転用用紙搬送路Ｓ４に導かれた記録用紙は、再び用紙搬送路Ｓ１に合流し、レジストローラ１４を経て裏面印字が行われた後に排紙トレイ１５に排出される。
【００４１】
定着ユニットの構成と動作
上述のカラー画像形成装置１００に組み込まれる定着ユニット１２について図２〜５に基づいて説明する。図２および図３は実施例によるカラー画像形成装置に搭載された定着ユニット（定着装置）の概略的な構成を示す説明図、図４は剥離爪ユニット単体の平面図、図５は印字要求対応方式における剥離爪ユニットの制御フローを示すフローチャート図、図６は搬送タイミング対応方式における剥離爪ユニットの制御フローを示すフローチャート図、図７および図８は搬送タイミング対応方式における剥離爪ユニットの動作を示す説明図である。
【００４２】
図２に示されるように、実施例による画像形成装置１００に組み込まれた定着ユニット１２は、互いに圧接しながら回転する１対の加熱ローラ３１と加圧ローラ３２と、画像形成装置１００の制御部の制御下で駆動する駆動源としてのキープソレノイド３８と、キープソレノイド３８の作用により加熱ローラ３１と加圧ローラ３２の周面に対してそれぞれ選択的に当接し離間する可動式の剥離爪３６とを備えている。
加熱ローラ３１と加圧ローラ３２の周面にはシリコンゴムからなる厚さ３ｍｍ程度の弾性層３１ａ，３２ａがそれぞれ設けられ、加熱ローラと加圧ローラの圧接箇所には、多色トナー像が転写された後に搬送されてくる記録用紙Ｐを挟持しながら加熱するためのニップ部Ｎが形成されている。
【００４３】
加熱ローラ３１はステンレス、アルミニウム又は鉄などからなる円筒状の芯金３１ｂの周面に上述の弾性層３１ａが設けられ、芯金３１ｂの内部にはハロゲンヒータランプからなるメインヒータ３１ｃおよびサブヒータ３１ｄが内蔵されている。
また、加熱ローラ３１の周囲には加熱ローラ３１に対して外部から熱を供給するための外部加熱ローラ３３、加熱ローラ３１の表面温度を検知するための非接触サーミスターからなる温度検出器３４、加熱ローラ３１の表面に残留したトナーを除去するクリーニングユニット３５が設けられている。
【００４４】
一方、加圧ローラ３２はステンレス、アルミニウム又は鉄などからなる円筒状の芯金３２ｂの周面に上述の弾性層３２ａが設けられ、芯金３２ｂの内部にはハロゲンランプからなる加圧ローラ用ヒータ３２ｃが内蔵されている。
加圧ローラ３２は、加熱ローラ３１に圧接して記録用紙Ｐを挟持するニップ部Ｎを形成することをその主な目的とするが、加圧ローラ３２自体も内部に加圧ローラ用ヒータ３２ｃを備えることにより、加熱ローラ３１から熱を奪うことがないよう、適度な温度に維持される。
【００４５】
加熱ローラ３１と加圧ローラ３２の周面に対して選択的に当接し離間する可動式の剥離爪３６は、溶融したトナーの粘性等によって加熱ローラ３１や加圧ローラ３２に巻き付く記録用紙Ｐを強制的に剥離するために設けられる。
剥離爪３６を加熱ローラ３１および加圧ローラ３２に対して選択的に当接、離間可能とする剥離爪ユニット５０は、図２および図４に示されるように、剥離爪３６、剥離爪３６を軸支する駆動軸３７、駆動軸３７を駆動するキープソレノイド３８とから主に構成されている。
また、図４に示されるように、剥離爪３６は駆動軸３７にスプリング（弾性部材）３９を介して軸支され、駆動軸３７の一端にはアーム４０が取り付けられ、このアーム４０にキープソレノイド３８のプランジャ３８ａが軸支されている。
【００４６】
このような構成からなる剥離爪ユニット５０は、図３に示されるように、キープソレノイド３８に瞬間的に電圧が印加されると、キープソレノイド３８のプランジャ３８ａが復旧し、アーム４０に作用して駆動軸３８が軸回転する。瞬間的な電圧の印加によって復旧したプランジャ３８ａは、キープソレノイド３８に設けられた永久磁石（図示せず）によりその位置が保持される。
そして、駆動軸３７が軸回転することにより、駆動軸３７にスプリング３９（図４参照）を介して軸支された剥離爪３６が加熱ローラ３１および加圧ローラ３２の周面からそれぞれ離間する。
【００４７】
その後、図２に示されるように、再びキープソレノイド３８に瞬間的に電圧が印加されると、プランジャ３８ａが吸引され、アーム４０に作用して駆動軸３７が軸回転する。なお、ここでも吸引されたプランジャ３８ａは永久磁石によってその位置が保持される。
駆動軸３７が軸回転すると、駆動軸３７にスプリング３９を介して軸支された剥離爪３６は、スプリング３９（図４参照）の作用により加熱ローラ３１および加圧ローラ３２の周面に弾性的に接触する。
このため、可動式の剥離爪３６が加熱ローラ３１および加圧ローラ３２の周面に対して当接および離間を繰り返すことにより、加熱ローラ３１および加圧ローラ３２の周面が傷ついてしまうことはない。
【００４８】
また、図２に示されるように、剥離爪３６は、加熱ローラ３１および加圧ローラ３２に当接する箇所から離れた軸支部分に隆起した曲率部３６ａを有している。
このため、加熱ローラ３１および加圧ローラ３２を通過した記録用紙Ｐと剥離爪３６との間に空間Ｒが形成され、記録用紙Ｐのコシや自重が有効に活かされるため、加熱ローラ３１および加圧ローラ３２から記録用紙Ｐが剥離し易くなっている。
【００４９】
なお、剥離爪ユニット５０の制御方式としては２通りがある。
１つは、カラー画像形成装置１００に印字要求がなされると剥離爪３６が加熱ローラ３１および加圧ローラ３２の周面にそれぞれ当接し、印字要求が完了すると剥離爪３６が加熱ローラ３１および加圧ローラ３２の周面から離間する印字要求対応方式である。
【００５０】
印字要求対応方式では、感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの帯電電位を整えたり、加熱ローラ３１の温度を所定の温度に暖めたりする前回転工程、及び、次の画像形成に備えて感光体ドラム３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄの帯電電位を再び整えたり、加熱ローラ３１に付着した残留トナーを除去する後回転工程において、剥離爪３６が加熱ローラ３１および加圧ローラ３２に不要に当接することを防止できる。
このため、剥離爪３６が加熱ローラ３１および加圧ローラ３２に常時当接していた従来の方式に比較して、剥離爪３６が加熱ローラ３１および加圧ローラ３２の周面に当接する時間を短縮でき、加熱ローラ３１および加圧ローラ３２の傷つきを防止できる。
【００５１】
また、剥離爪３６が加熱ローラ３１および加圧ローラ３２の周面に当接する時間が短縮されることから、剥離爪３６にトナー粉末等の塵芥が堆積することも抑えられる。
そして、前回転工程では、剥離爪３６が加熱ローラ３１および加圧ローラ３２の周面から離間しているため、カラー画像形成装置１００の非稼動時に固化した塵芥によって加熱ローラ３１および加圧ローラ３２の周面が傷つけられることも防止できる。
【００５２】
このような印字要求対応方式における、剥離爪ユニット５０の制御フローについて図５に基づいて説明する。
図５に示されるように、待機状態のカラー画像形成装置１００に対してユーザから印字要求がなされると、図示しない制御部により加熱ローラ３１が所定の設定温度に到達しているか否かが判断される（ステップ１，ステップ２）。
【００５３】
ステップ２において、加熱ローラ３１が所定の設定温度に到達していないと判断された場合はステップ３に進み、ヒータによって加熱ローラ３１を所定の設定温度まで暖める。
ステップ２において、加熱ローラ３１が所定の設定温度に到達したと判断されると、ステップ４に進み、キープソレノイド３８に電圧を印加してプランジャ３８ａを吸引させ、剥離爪３６を加熱ローラ３１および加圧ローラ３２の周面にそれぞれ当接させる。
ここで、キープソレノイド３８のプランジャ３８ａは、電圧の印加が止められても、上述のとおり、永久磁石の磁力によってその位置が保持されるため、一端、剥離爪３６が加熱ローラ３１および加圧ローラ３２に当接した後は、キープソレノイド３８への電圧の印加は不要である。
【００５４】
次いで、ステップ５において印字処理が行われると、ステップ６に進み、全ての印字処理が完了したか否かが判断され、全ての印字処理が完了するまでステップ５〜ステップ６が繰り返される。
ステップ６において全ての印字処理が完了したと判断されると、ステップ７に進み、再びキープソレノイド３８に電圧を印加してプランジャ３８ａを復旧させ、剥離爪３６を加熱ローラ３１および加圧ローラ３２の周面から離間させて待機状態に戻り、印字要求対応方式における一連のフローを完了する。
【００５５】
上述の印字要求対応方式に代わるもう１つの制御方式としては、カラー画像形成装置１００に印字要求がなされ、図７に示されるように、記録用紙Ｐの先端が加熱ローラ３１および加圧ローラ３２を通過する際に剥離爪３６を加熱ローラ３１および加圧ローラ３２へ当接させ、図８に示されるように、記録用紙Ｐの先端が加熱ローラ３１および加圧ローラ３２を通過した後に剥離爪３６を加熱ローラ３１および加圧ローラ３２から離間させる搬送タイミング対応方式がある。
【００５６】
搬送タイミング対応方式では、記録用紙Ｐの先端が加熱ローラ３１および加圧ローラ３２を通過する時のみ剥離爪３６を加熱ローラ３１および加圧ローラ３２に当接させ、記録用紙Ｐの先端が加熱ローラ３１および加圧ローラ３２を通過すると、剥離爪３６を加熱ローラ３１および加圧ローラ３２から離間させる。
このため、上述の印字要求対応方式よりも剥離爪３６が加熱ローラ３１および加圧ローラ３２に当接する時間を必要最小限に抑えることができ、剥離爪３６による加熱ローラ３１および加圧ローラ３２の傷つきを極力防止できる。
【００５７】
このような搬送タイミング対応方式における剥離爪ユニット５０の制御フローについて図６に基づいて説明する。
図６に示されるように、待機状態のカラー画像形成装置１００に対してユーザから印字要求がなされると、図示しない制御部により、加熱ローラ３１が所定の設定温度に到達しているか否かが判断される（ステップ１，ステップ２）。
【００５８】
ステップ２において、加熱ローラ３１が所定の設定温度に到達していないと判断された場合はステップ３に進み、ヒータによって加熱ローラ３１を所定の設定温度まで暖める。
ステップ２において、加熱ローラ３１が所定の設定温度に到達したと判断されると、ステップ４に進み用紙搬送を開始する。
ステップ４で用紙搬送が開始されるとステップ５に進んでレジストローラ１４に記録用紙Ｐが到達したか否かが判断され、記録用紙Ｐがレジストローラ１４に到達したと判断されるまで当該ステップが繰り返される。
【００５９】
ステップ５で記録用紙Ｐがレジストローラ１４に到達したと判断されると、ステップ６に進んでレジストローラ１４による用紙搬送を開始する。
ステップ６でレジストローラ１４による用紙搬送が開始されると、ステップ７に進み、レジストローラ１４から定着ユニット１２に至る用紙搬送路の距離と記録用紙Ｐの搬送速度に基づいて、記録用紙Ｐの先端が加熱ローラ３１および加圧ローラ３２を通過するタイミングを算出する。
【００６０】
ステップ７で記録用紙Ｐの先端が加熱ローラ３１および加圧ローラ３２を通過するタイミングが算出されると、ステップ８に進み、算出されたタイミングに基づいてキープソレノイド３８に電圧を印加してプランジャ３８ａを吸引させ、図７に示されるように、記録用紙Ｐの先端が加熱ローラ３１および加圧ローラ３２を通過する直前に剥離爪３６を加熱ローラ３１および加圧ローラ３２の周面にそれぞれ当接させる。
【００６１】
ステップ８で剥離爪３６が加熱ローラ３１および加圧ローラ３２の周面に当接すると、ステップ９に進み、ステップ８でキープソレノイド３８に電圧が印加されてから所定時間経過後に再びキープソレノイド３８に電圧が印加してプランジャ３８ａを復旧させ、図８に示されるように、記録用紙Ｐの先端が加熱ローラ３１および加圧ローラ３２を通過した後で剥離爪３６を加熱ローラ３１および加圧ローラ３２の周面からそれぞれ離間させる。
なお、ここで、上記の所定時間は、記録用紙Ｐの搬送速度に基づいて算出される。
【００６２】
ステップ９で剥離爪３６が加熱ローラ３１および加圧ローラ３２の周面から離間すると、ステップ１０に進み、全ての印字処理が完了したか否かが判断され、全ての印字処理が完了するまでステップ５〜１０が繰り返される。
一方、ステップ１０において全ての印字処理が完了したと判断されると、待機状態に戻り、搬送タイミング対応方式における一連のフローを完了する。
【００６３】
以上、詳細に説明したように、この発明による定着装置によれば、制御部の制御下で駆動する駆動源の作用により可動式の剥離爪が加熱ローラおよび加圧ローラにそれぞれ選択的に当接し離間する。
このため、必要な時のみ剥離爪を加熱ローラおよび加圧ローラへ接触させることができ、剥離爪に起因する加熱ローラおよび加圧ローラの傷つきを防止できる。
なお、本実施例ではカラー画像形成装置に搭載した例を説明したが、もちろん、モノクロ画像形成装置に搭載された場合も同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】この発明の実施例によるカラー画像形成装置の全体的な構成を示す概略図である。
【図２】実施例によるカラー画像形成装置に搭載された定着ユニット（定着装置）の概略的な構成を示す説明図である。
【図３】実施例によるカラー画像形成装置に搭載された定着ユニットの概略的な構成図であり、剥離爪が加熱ローラおよび加圧ローラの周面から離間した状態を示している。
【図４】図２および図３に示される剥離爪により構成された剥離爪ユニット単体の平面図である。
【図５】印字要求対応方式における剥離爪ユニットの制御フローを示すフローチャート図である。
【図６】搬送タイミング対応方式における剥離爪ユニットの制御フローを示すフローチャート図である。
【図７】搬送タイミング対応方式における剥離爪ユニットの動作を示す説明図である。
【図８】搬送タイミング対応方式における剥離爪ユニットの動作を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６５】
１・・・露光ユニット
２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ・・・現像器
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ・・・感光体ドラム
４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ・・・帯電器
５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ・・・クリーナユニット
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ・・・中間転写ローラ
７・・・中間転写ベルト
８・・・中間転写ベルトユニット
９・・・中間転写ベルトクリーニングユニット
９ａ・・・クリーニングブレード
１０・・・給紙カセット
１１・・・転写ベルト
１１ａ・・・転写ローラ
１２・・・定着ユニット
１４・・・レジストローラ
１５・・・排紙トレイ
２０・・・手差部
１６−１，１６−２・・・ピックアップローラ
２５−１，２５−３・・・搬送ローラ
２５−２・・・排紙ローラ
３１・・・加熱ローラ
３２・・・加圧ローラ
３１ａ，３２ａ・・・弾性層
３１ｂ，３２ｂ・・・芯金
３１ｃ・・・メインヒータ
３１ｄ・・・サブヒータ
３２ｃ・・・加圧ローラ用ヒータ
３３・・・外部加熱ローラ
３４・・・温度検出器
３５・・・クリーニングユニット
３６・・・剥離爪
３６ａ・・・曲率部
３７・・・駆動軸
３８・・・キープソレノイド
３８ａ・・・プランジャ
３９・・・スプリング
４０・・・アーム
５０・・・剥離爪ユニット
７１・・・中間転写ベルト駆動ローラ
７２・・・中間転写ベルト従動ローラ
８０・・・レーザ照射部
８１ａ，８１ｂ，８１ｃ，８１ｄ・・・反射ミラー
１００・・・カラー画像形成装置
Ｎ・・・ニップ部
Ｐ・・・記録用紙
Ｓ１，Ｓ２・・・用紙搬送路
Ｓ３・・・排紙路
Ｓ４・・・反転用用紙搬送路
【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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【図８】
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