(57)【要約】【課題】  分離爪の下に潜り込むジャムの発生を効果的に防止することのできる分離装置、定着装置及び画像形成装置を得る。【解決手段】  定着装置の加熱ローラの表面から用紙を分離するための分離装置。分離爪は、支軸２６を介して揺動自在に保持される保持部３１と、加熱ローラの表面に接触する先端部３５とからなり、保持部３１と先端部３５とはコイルばね３６を介して連結されている。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転体にて搬送されるシート材の先端を該回転体の表面から分離するための分離爪を備えた分離装置において、
前記分離爪は、固定部材に揺動自在に保持される保持部と、前記回転体の表面に接触する先端部とからなり、保持部と先端部とが弾性部材を介して連結され、保持部にかけられた付勢力にて先端部が回転体に接触すること、
を特徴とする分離装置。
【請求項２】
前記保持部に対する付勢力は保持部を揺動自在に保持する支点部よりもシート搬送方向下流側に作用し、
前記弾性部材は前記支点部よりもシート搬送方向上流側に位置すること、
を特徴とする請求項１に記載の分離装置。
【請求項３】
前記固定部材に設けた軸部材が前記保持部に設けた軸受穴に挿入されており、前記軸受穴は該軸受穴の中央から両端に向かって先拡がりのテーパ状であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の分離装置。
【請求項４】
前記先端部の表面粗さＲｚが０．１〜１μｍであることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の分離装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の分離装置を備えたことを特徴とするトナー定着装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の分離装置又は請求項５に記載のトナー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、分離装置、特に、回転体に密着したシート材を該回転体の表面から分離するための分離装置、該分離装置を備えたトナー定着装置、及び、分離装置又はトナー定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、複写機やプリンタなどの画像形成装置において、用紙上に転写されたトナー画像を加熱定着するための定着装置は、加熱ローラと加圧ローラとで構成され、用紙は両ローラのニップに挟着して搬送される。加熱ローラには溶融されたトナーによって用紙が密着しているため、用紙の巻付きを防止する必要から、分離爪を設けて用紙の先端を分離するようにしている。しかし、分離爪による用紙の分離は必ずしも完全なものではなく、紙詰まり（以下、ジャムと記す）が発生するおそれが残されている。
【０００３】
従来、一般に使用されている分離装置は、図７に示すように、加熱ローラ１０１と加圧ローラ１０２のニップの出口側に、剛体の分離爪１１０を固定部材１１５に支軸１１６を介して揺動自在に設け、コイルばね１１２にて爪先端部１１０ａが加熱ローラ１０１の表面に所定の圧力で接触するように構成されている。
【０００４】
しかしながら、いったんジャムが発生してジャム紙Ｓが蛇腹状に曲がってしまうと、ジャム紙Ｓが矢印Ｐ方向に分離爪１１０を押圧し、爪先端部１１０ａが加熱ローラ１０１の表面から浮き上がり、ジャム紙Ｓがローラ１０１の表面と爪先端部１１０ａとの間に潜り込んでしまう不具合を有していた。このような潜り込みのジャムが発生すると、ジャム紙Ｓを除去するのが困難で、加熱ローラ１０１への触手が懸念され、危険でもある。
【０００５】
特許文献１には、分離爪を本体部と先端部とに分離して回動自在に連結し、ジャム発生時にはてこの作用により爪先端部が定着ローラから離れるように構成し、ジャム発生時に定着ローラの表面を保護するようにしたものが提案されている。しかし、前記潜り込みジャムの発生を防止することは困難である。
【特許文献１】特開平５−３０７３３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明の目的は、潜り込みジャムの発生を効果的に防止することのできる分離装置、トナー定着装置及び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】
【０００７】
以上の目的を達成するため、本発明に係る分離装置は、回転体にて搬送されるシート材の先端を該回転体の表面から分離するための分離爪を備えた分離装置において、前記分離爪は、固定部材に揺動自在に保持される保持部と、前記回転体の表面に接触する先端部とからなり、保持部と先端部とが弾性部材を介して連結され、保持部にかけられた付勢力にて先端部が回転体に接触することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る分離装置においては、保持部と先端部とが弾性部材を介して連結されているため、ジャムが発生してジャム紙が保持部及び／又は先端部を押圧しても、弾性部材にて押圧力が吸収され、先端部が回転体の表面から浮き上がることがない。それゆえ、仮にジャムが発生したとしても、ジャム紙が回転体と分離爪先端部との間に潜り込んでしまう不具合が防止される。また、保持部と先端部とを分割することによって、それぞれに最適な材料を選択することができるとともに、コストダウンも可能である。
【０００９】
本発明に係る分離装置において、前記保持部に対する付勢力は保持部を揺動自在に保持する支点部よりもシート搬送方向下流側に作用し、前記弾性部材は支点部よりもシート搬送方向上流側に位置することが好ましい。先端部の回転体に対する圧接状態が安定化し、かつ、潜り込みジャムを効果的に防止できる。
【００１０】
また、固定部材に設けた軸部材が保持部に設けた軸受穴に挿入されており、軸受穴は該軸受穴の中央から両端に向かって先拡がりのテーパ状であることが好ましい。分離爪が３次元的に動作可能であり、先端部の回転体表面に対する接触性が良好となる。
【００１１】
また、先端部の表面粗さＲｚを０．１〜１μｍとすることが好ましく、先端部の回転体表面に対する接触性が良好となる。
【００１２】
本発明に係るトナー定着装置は前記分離装置を備えたことを特徴とする。また、本発明に係る画像形成装置は、前記分離装置又は前記トナー定着装置を備えたことを特徴とする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明に係る分離装置、トナー定着装置及び画像形成装置の実施例について、添付図面を参照して説明する。
【００１４】
（画像形成装置の概略構成、図１参照）
図１に示す画像形成装置１は、電子写真方式によるカラープリンタであって、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）に色分解された画像データに基づいて光学ユニット１０にて、順次、感光体ドラム１１上に潜像を形成し、該潜像を色別のトナーをそれぞれ収容したロータリー式の現像器１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ，１２Ｋで現像し、色別のトナー画像を中間転写ベルト１３上に転写（１次転写部１４）して合成し、該合成画像を用紙上に転写する（２次転写部１５）。このような電子写真プロセスによってカラー画像を形成する構成、作用は周知であり、その説明は省略する。
【００１５】
用紙は給紙テーブル１６上から一点鎖線で示す搬送経路を搬送され、２次転写部１５でトナー画像を転写された後、定着装置２０に搬送されてトナーの加熱定着を施され、排出ローラ１７からトレイ１８上に排出される。
【００１６】
（定着装置、図２参照）
定着装置２０は、図２に示すように、加熱ローラ２１と加圧ローラ２２とで構成され、以下に詳述する分離装置３０Ａが設けられている。
【００１７】
加熱ローラ２１は、表層／中間層／芯金から構成され、外径は２０〜５０ｍｍである。表層は、フッ素チューブやフッ素系コーティングなど離型性のよい材料が用いられており、厚さは５〜１００μｍである。中間層は、弾性層であり、シリコンゴム、フッ素ゴムなど耐熱性の高い材料が用いられており、厚さは０．０５〜５ｍｍである。芯金は、アルミニウム、鉄などの金属製パイプが用いられており、厚さは０．１〜５ｍｍである。なお、表層にはパーフルオロアルコキシ樹脂が好ましい。
【００１８】
加圧ローラ２２も、前記加熱ローラ２１と同様に、表層／中間層／芯金から構成され、外径は２０〜５０ｍｍである。表層は、フッ素チューブやフッ素系コーティングなど離型性のよい材料が用いられており、導電性を有するものが使用される場合もあり、厚さは５〜１００μｍである。中間層は、弾性層であり、シリコンゴム、フッ素ゴムなど耐熱性の高い材料が用いられており、厚さは１〜２０ｍｍである。芯金は、アルミニウム、鉄などの金属製パイプが用いられており、厚さは０．１〜５ｍｍである。芯金は、中実であったり、断面形状が三矢形状など異型材を用いることもある。
【００１９】
（第１実施例、図２〜図５参照）
本発明の第１実施例である分離装置３０Ａは、図３及び図４に示すように、保持部３１と先端部３５とに分割されており、両者は弾性部材（コイルばね３６）を介して連結されている。保持部３１は固定部材２５（図２参照）に取り付けた支軸２６を支点として揺動自在に保持されている。また、保持部３１は固定部材２５との間に圧縮状態で設けたコイルばね３７により支軸２６を支点として矢印Ｂ方向（図３参照）に付勢されている。なお、固定部材２５は定着装置２０内の図示しないフレームに固定されている。
【００２０】
先端部３５は前記加熱ローラ２１の表面への接触端部３５ａを有している。この先端部３５は保持部３１に作用するコイルばね３７の付勢力により支軸２６を支点としてコイルばね３６を介して矢印Ｂ方向に付勢され、端部３５ａが加熱ローラ２１の表面へ所定の圧力で接触している。コイルばね３６はこの付勢力で座屈することなく保持部３１と先端部３５を連結している。コイルばね３６は先端部３５の突部３５ｂと保持部３１の突部３１ａとにそれぞれ圧入して固定されている。
【００２１】
なお、保持部３１と先端部３５とを連結する弾性部材はコイルばね３６に限定するものではなく、先端部３５をフレキシブルに連結し、塑性変形、クリープを起こさない材料、形状であれば、種々の材料を用いることができる。
【００２２】
前記支軸２６は用紙の搬送方向Ａに対して直交する方向に設けられている。該支軸２６が挿通する軸受孔３２は、図５に示すように、その中央から両端に向かって先拡がりのテーパ状（いわゆる逆クラウン形状）とされている。軸受穴３２がこのような逆クラウン形状であることにより、保持部３１及び先端部３５が３次元的に動作可能となる。これにて、端部３５ａが加熱ローラ２１の表面に常時平行に接触し、片当たりが防止され、加熱ローラ２１の表面の損傷がなくなる。また、用紙の分離性能も向上する。
【００２３】
加熱ローラ２１に対する先端部３５の位置精度と平行度維持の両立を図るため、軸受孔３２の中央は支軸２６とのクリアランスが０．０１〜０．０５ｍｍの高精度とされている。軸受孔３２の両端と支軸２６とのクリアランスは０．５ｍｍ以上が好ましいが、任意である。
【００２４】
また、加熱ローラ２１と接触する先端部３５の表面粗さＲｚは０．１〜１μｍに設定することが好ましい。前記逆クラウン形状と同様に、先端部３５の加熱ローラ２１の表面に対する接触性が良好になる。
【００２５】
以上の構成からなる分離装置３０Ａにおいて、トナー画像を転写された用紙は図２中矢印Ａ方向から定着装置２０に搬入され、ローラ２１，２２のニップを抜けて上方に搬送されていく。トナーは加熱ローラ２１の表面から付与される熱で溶融し、用紙上に定着する。用紙はニップを抜けるとき加熱ローラ２１に巻き付こうとするが、先端部３５によってローラ２１の表面から剥離される。
【００２６】
このとき用紙の剥離に不具合が生じると、あるいは、用紙の先端が排出ローラ１７（図１参照）で詰まったりすると、用紙がニップを抜けた部分で蛇腹状にジャムを生じる。用紙Ｓがジャムした様子を図２に示す。このとき、用紙Ｓが保持部３１を矢印Ｐ方向に押圧し、保持部３１は支軸２６を支点として矢印Ｐ方向に僅かに揺動する。しかし、保持部３１と先端部３５とを連結しているコイルばね３６が僅かに撓むことにより、先端部３５は加熱ローラ２１の表面に対する接触を維持し、浮き上がることはない。それゆえ、ジャム紙Ｓが加熱ローラ２１と先端部３５との間に潜り込んでしまう不具合が防止される。
【００２７】
ところで、この分離装置３０Ａにおいて、コイルばね３７による保持部３１に対する付勢力は支軸２６よりも用紙搬送方向Ａの下流側に作用し、連結部材であるコイルばね３６は支軸２６よりも用紙搬送方向Ａの上流側に位置している。このような関係に設定することで、ジャム紙Ｓが先端部３５の下に潜り込んでしまうことを効果的に防止することが可能になる。
【００２８】
（分離装置の第２実施例、図６参照）
本発明の第２実施例である分離装置３０Ｂは、図６に示すように、保持部３１と先端部３５とを弾性部材３６’で連結したものである。この保持部３１、先端部３５及び弾性部材３６’は樹脂材、例えば、フッ素樹脂にて一体的に成形されている。
【００２９】
図６において図３〜図５と同じ部材、部分には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。弾性部材３６’の機能は前記第１実施例で示したコイルばね３６と同じであり、本第２実施例においても第１実施例と同様の作用効果を奏する。
【００３０】
（他の実施例）
なお、本発明に係る分離装置、トナー定着装置及び画像形成装置は前記実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できる。
【００３１】
例えば、画像形成装置本体は他の方式のカラープリンタあるいはモノクロ画像を形成するプリンタ、複写機、ファクシミリであってもよい。また、定着装置の加熱又は加圧ローラの一方あるいは双方がベルト状であってもよい。また、加圧ローラに代えて加圧パッドなどの非回転／固定体を用いた定着装置であってもよい。
【００３２】
さらに、分離装置は２次転写部で中間転写ベルトから用紙を分離するもの、あるいは、モノクロプリンタであれば感光体ドラムから用紙を分離するものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の第１実施例である分離装置を備えた画像形成装置を示す概略構成図である。
【図２】前記分離装置を備えた定着装置の要部を示す断面図である。
【図３】前記分離装置を示す斜視図である。
【図４】前記分離装置の保持部及び先端部を示す断面図である。
【図５】前記分離装置の揺動支持部を示す断面図である。
【図６】本発明の第２実施例である分離装置を示し、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図７】従来の分離装置を備えた定着装置の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１…画像形成装置
２０…定着装置
２１…加熱ローラ
２２…加圧ローラ
２５…固定部材
２６…支軸
３０Ａ，３０Ｂ…分離装置
３１…保持部
３５…先端部
３６…コイルばね（弾性部材）
３６’…弾性部材
３７…コイルばね（付勢部材）
【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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