(57)【要約】【課題】加熱部材の外表面に設けられた離型層が傷付くのを抑制することができる定着装置及び画像形成装置を得る。【解決手段】シート部材Ｐの側端部からは、炭酸カルシウム（紙粉）が脱落して、離型層６８における通過部分７０に付着する。離型層６８における通過部分７０は、一般部の温度より高い温度とされているため、通過部分７０における離型層６８の弾性域が増加する。これにより、離型層６８における通過部分７０に傷付くのを抑制することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転可能に支持されると共に、記録媒体に形成されたトナー画像のトナーを加熱する加熱部材と、
回転可能に支持されると共に、前記加熱部材との間で記録媒体を前記加熱部材に押し付ける押付部材と、
前記加熱部材の表面に設けられ、前記加熱部材によって溶融されたトナーとの剥離性を向上させる離型層と、
前記離型層において記録媒体が搬送される方向に直交する方向の記録媒体の端部が通過する通過部分を部分的に加熱する部分加熱装置と、
を備える定着装置。  
【請求項２】
前記部分加熱装置は、前記加熱部材の外側から前記離型層の前記通過部分を加熱する請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記部分加熱装置には、加熱する部分を前記回転軸方向に移動させる移動部材が設けられる請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
記録媒体にトナー画像を形成する画像形成部と、
前記画像形成部で記録媒体に形成されたトナー画像を記録媒体に定着させる請求項１〜３の何れか１項に記載された定着装置と、
を備える画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置、及び画像形成装置着に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載の定着装置に設けられた加圧ローラには、加圧ローラを加熱するヒータが備えられている。さらに、加圧ローラは、中空円筒状の芯金と、芯金の外周面を被覆するゴム弾性層と、１０6Ω以下の表面抵抗をもちゴム弾性層の外周面を被覆する導電フッ素樹脂層とを備えている。
【０００３】
そして、加熱ローラ（加熱部材）にこの加圧ローラの外表面を圧接させ、加熱ローラと加圧ローラとの間にシート部材を通紙させるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２８２０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、加熱部材の外表面に設けられた離型層が傷付くのを抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１に係る定着装置は、回転可能に支持されると共に、記録媒体に形成されたトナー画像のトナーを加熱する加熱部材と、回転可能に支持されると共に、前記加熱部材との間で記録媒体を前記加熱部材に押し付ける押付部材と、前記加熱部材の表面に設けられ、前記加熱部材によって溶融されたトナーとの剥離性を向上させる離型層と、前記離型層において記録媒体が搬送される方向に直交する方向の記録媒体の端部が通過する通過部分を部分的に加熱する部分加熱装置と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
本発明の請求項２に係る定着装置は、請求項１に記載において、前記部分加熱装置は、前記加熱部材の外側から前記離型層の前記通過部分を加熱することを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項３に係る定着装置は、請求項１又は２に記載において、前記部分加熱装置には、加熱する部分を前記回転軸方向に移動させる移動部材が設けられることを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項４に係る画像形成装置は、記録媒体にトナー画像を形成する画像形成部と、前記画像形成部で記録媒体に形成されたトナー画像を記録媒体に定着させる請求項１〜３の何れか１項に記載された定着装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１の定着装置によれば、離型層において記録媒体の幅方向端部が通過する通過部分を部分加熱する部分加熱装置が設けられていない場合と比して、加熱部材の外表面に設けられた離型層が傷付くのを抑制することができる。
【００１１】
本発明の請求項２の定着装置によれば、部分加熱装置が加熱部材の内部から離型層における通過部分を加熱する場合と比して、簡易な構成で離型層における通過部分を加熱することができる。
【００１２】
本発明の請求項３の定着装置によれば、記録媒体の幅方向端部の位置が変わった場合（記録媒体の大きさ（サイズ）や向きがが変わった場合）でもサイズ変更後の記録媒体の幅方向端部が通過する通過部分を部分加熱することができる。
【００１３】
本発明の請求項４の画像形成装置によれば、請求項１〜３の何れか１項に記載された定着装置が設けられていない場合と比して、出力画像の品質を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る定着装置を示した正面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る定着装置を示した正面図である。
【図３】（Ａ）（Ｂ）本発明の実施形態に係る定着装置を示した側面図である。
【図４】（Ａ）（Ｂ）本発明の実施形態に係る定着装置に備えられた部分加熱装置を示した平面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る定着装置を示した斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る定着装置を示した斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態に係る定着装置及び画像形成装置の一例を図１〜図７に従って説明する。なお図中に示す矢印ＵＰは鉛直方向上方を示す。
【００１６】
（全体構成）
図７に示されるように、画像形成装置１０は、一様に帯電された後、レーザー光を照射することにより表面に静電潜像が形成される像保持体１２と、像保持体１２の表面を一様に帯電させる帯電装置１４と、画像データに基づいて像保持体１２にレーザー光を照射して静電潜像を形成する露光装置１６と、この静電潜像にトナーを選択的に転移してトナー画像として可視化する現像装置１８と、搬送経路２０に沿って供給される記録媒体としてのプリント紙であるシート部材Ｐに像保持体１２の表面のトナー画像を転写する転写ローラ２２と、シート部材Ｐ上のトナー画像を加熱・加圧してシート部材Ｐに定着させる定着装置２４と、トナー画像が転写された後の像保持体１２に残留するトナーを清掃するクリーニング装置２６とを備えている。
【００１７】
また、画像形成装置１０は、本体側面カバー１０Ｂ及び天板１０Ａで覆われている。そして、本体側面カバー１０Ｂの上端角部分には、天板１０Ａを回転可能に本体側面カバー１０Ｂに連結する軸１０Ｃが設けられており、天板１０Ａを、軸１０Ｃを中心とて矢印Ａ方向に回転させることで、画像形成装置１０の内部が開放されるようになっている。
【００１８】
ここで、帯電装置１４とクリーニング装置２６とは一つの帯電ユニット２８として構成されている。そして、画像形成装置１０の天板１０Ａを開放することで、帯電ユニット２８は、夫々画像形成装置１０内部の本体フレーム（図示せず）に対して着脱可能となっている。
【００１９】
また、この画像形成装置１０の側方には、像保持体１２と転写ローラ２２とで形成される画像形成部３１に、シート部材Ｐを手差しで供給することができる手差給紙台３２が備えており、この手差給紙台３２には、半月形状の送出ローラ３４が設けられている。さらに、送出ローラ３４に対してシート部材Ｐを挟んで反対側には、分離ローラ３６が設けられている。
【００２０】
この分離ローラ３６は、両端部に設けられた図示せぬ支持部材に軸支され、さらに、支持部材の内部に設けられたコイルスプリングの押し当て力で、送出ローラ３４に向って押し当てられている。この構成により、送出ローラ３４が回転すると手差給紙台３２に載せられたシート部材Ｐが送出ローラ３４と分離ローラ３６によって一枚ずつ、画像形成部３１に送られるようになっている。
【００２１】
また、この画像形成装置１０内の下側には、シート部材Ｐを一枚ずつ給紙する給紙装置４０が設けられている。給紙装置４０は、シート部材Ｐが複数枚積載された給紙部材４１を備えており、給紙部材４１に積載されたシート部材Ｐは、取出ローラ４２によって順次取り出され、さらに、回転駆動する給紙ローラ４４と給紙部材４１に設けられた分離ローラ４６によって、一枚ずつ搬送される構成となっている。
【００２２】
さらに、シート部材Ｐの搬送経路２０に沿って複数個の搬送ローラ４８が設けられており、シート部材Ｐが搬送経路２０に沿ってシート部材Ｐの搬送方向の下流側（以下単に下流側）へ搬送されるようになっている。
【００２３】
また、画像形成部３１の下流側には、前述した定着装置２４が設けられており、定着装置２４は、回転駆動する加熱部材の一例としての加熱ローラ６０と、加熱ローラ６０にシート部材Ｐを押し付けると共に加熱ローラ６０の回転に伴なって従動回転する押圧部材の一例としての加圧ローラ６２とを備えている。そして、加熱ローラ６０と加圧ローラ６２との間をシート部材Ｐが通過することで、シート部材Ｐ上に形成されたトナー画像がシート部材Ｐに定着させるようになっている。なお、定着装置２４については、詳細を後述する。
【００２４】
さらに、定着装置２４の下流側には、トナー画像が定着されたシート部材Ｐを天板１０Ａの上面に排出する排出ローラ５２が設けられている。
【００２５】
上記構成による画像形成装置１０では、次のようにして画像が形成される。
【００２６】
まず、電圧が印加された帯電装置１４は、像保持体１２の表面を予定の電位で一様にマイナス帯電する。続いて、図示しないスキャナによって読み取られた画像データ又は外部から入力されたデータに基づいて露光装置１６が帯電された像保持体１２の表面を露光し、像保持体１２の表面に静電潜像を形成する。
【００２７】
つまり、図示しない制御装置から供給される画像データに基づき、露光装置１６のレーザーをオン・オフすることによって画像データに対応した静電潜像が像保持体１２上に形成される。さらに、この静電潜像は、現像装置１８から供給されるトナーによってトナー画像として可視化される。
【００２８】
そこで、給紙部材４１から取出ローラ４２によって取り出されたシート部材Ｐが、給紙ローラ４４と分離ローラ４６とによって一枚ずつ搬送ローラ４８に渡されて搬送経路２０に送り出される。搬送経路２０に送り出されたシート部材Ｐは、像保持体１２と転写ローラ２２との間に形成された画像形成部３１を通り、トナー画像がシート部材Ｐに転写される。この転写されたトナー画像は、定着装置２４に備えられた加熱ローラ６０と加圧ローラ６２との間を通過することでシート部材Ｐに定着され，排出ローラ５２によって天板１０Ａの上面に排出される。
【００２９】
（要部構成）
次に、加熱ローラ６０及び加圧ローラ６２を備える定着装置２４について説明する。
【００３０】
図１に示されるように、加熱ローラ６０には、図示せぬモータから回転力が伝達される回転軸部材６４が設けられている。また、加熱ローラ６０の内部には、加熱ローラ６０を加熱ローラ６０の回転軸方向（以下単に回転軸方向と言う）に亘って加熱する加熱源の一例としてのヒータ６６が設けられている。このヒータ６６によって加熱ローラ６０が回転軸方向に亘って加熱（本実施例では１６０℃に加熱される）されることで、シート部材Ｐの表面に形成されたトナー画像のトナーが溶融してトナー画像がシート部材Ｐに定着されるようになっている。
【００３１】
さらに、加熱ローラ６０の外表面には、溶融されたトナーとの剥離性を向上させる離型層６８（本実施形態では一例として離型層６８はＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）で成形されている）が形成されている。
【００３２】
また、離型層６８においてシート部材Ｐの幅方向（シート部材Ｐが搬送される方向に直交する方向）の端部が通過する通過部分７０を部分加熱する部分加熱装置７２が加熱ローラ６０の上側に設けられている。
【００３３】
部分加熱装置７２は、通過部分７０と当ると共に加熱ローラ６０の回転に伴なって従動回転する一対の従動ローラ７６と、夫々の従動ローラ７６の回転軸７６Ａを支持する一対の支持部材７８とを備えている。さらに、従動ローラ７６の上方には、従動ローラ７６を加熱するヒータ７４が設けられており、本実施形態では、このヒータ７４が従動ローラ７６の外周面を２４０℃に加熱するようになっている。そして、この２４０℃に外周面が加熱された従動ローラ７６と当る加熱ローラ６０の通過部分７０は２３０℃に加熱されるようになっている。さらに、この一対の支持部材７８を回転軸方向に相対移動可能に支持する支持ロッド９０が設けられている。
【００３４】
一方、図１、図３（Ａ）（Ｂ）に示されるように、夫々の従動ローラ７６の回転軸７６Ａは、加熱ローラ６０の端部に対して回転軸方向の外側に突出している。そして、回転軸７６Ａの突出した先端側を下側から支持するように偏心カム８０が設けられている。
【００３５】
詳細には、偏心カム８０の外周面で回転軸７６Ａを支持するようになっており、偏心カム８０を回転させる回転軸８０Ａには、制御部の指示により回転するステッピングモータ（図示省略）の回転力が伝達されるようになっている。
【００３６】
そして、偏心カム８０の短径部の外周面で回転軸７６Ａを支持するときは、従動ローラ７６が加熱ローラ６０に当るようになっている（図３（Ａ）参照）。これに対し、回転軸８０Ａが回転して偏心カム８０の長径部の外周面で回転軸７６Ａを支持するときは、従動ローラ７６は図示せぬガイド部材に沿って鉛直方向上方に移動して従動ローラ７６が加熱ローラ６０の表面から離間するようになっている（図３（Ｂ）参照）。
【００３７】
さらに、図４（Ａ）（Ｂ）に示されるように、夫々の支持部材７８の上面には、部分加熱する部分を回転軸方向に移動させる移動部材８８が設けられている。詳細には、他方の支持部材７８に向けて回転軸方向に延びるラックギア８２が設けられている。また、一対のラックギア８２に挟まれるように、夫々のラックギア８２のギア歯８２Ａと噛み合うピニオンギア８４が設けられ、このピニオンギア８４には、制御部の指示により回転するステッピングモータ（図示省略）の回転力が伝達されるようになっている。そして、ピニオンギア８４を回転させることで、ラックギア８２が回転軸方向に移動し、従動ローラ７６も同様に移動するようになっている。つまり、移動部材８８は、ラックギア８２とピニオンギア８４とを含んで構成されている。
【００３８】
以上の構成により、定着装置２４を通過するシート部材Ｐのサイズ又は向きが代わるときは、図３（Ａ）、図５に示されるように、加熱ローラ６０の表面に従動ローラ７６が当っている状態で、制御部の指示によりステッピングモータ（図示省略）が回転し、この回転力が偏心カム８０の回転軸８０Ａに伝達される。そして、図３（Ｂ）、図６に示されるように、偏心カム８０が回転して従動ローラ７６が加熱ローラ６０の表面から離間する。
【００３９】
さらに、図４（Ａ）（Ｂ）に示されるように、制御部の指示により回転するステッピングモータ（図示省略）の回転力がピニオンギア８４に伝達され、ラックギア８２が回転軸方向に移動する。そして、ラックギア８２が回転軸方向に移動することで、一対の従動ローラ７６は、サイズ変更後のシート部材Ｐの幅方向端部が通過する通過部分８６（図２参照）と対向する位置に移動するようになっている。
【００４０】
さらに、図２、図３（Ａ）（Ｂ）に示されるように、偏心カム８０が回転して、従動ローラ７６が加熱ローラ６０の表面に当るようになっている。
【００４１】
（作用）
次に、要部構成の作用について説明する。
【００４２】
図７に示されるように、シート部材Ｐ上に形成されたトナー画像をシート部材Ｐに定着させる場合には、シート部材Ｐを定着装置２４に備えられた加熱ローラ６０と加圧ローラ６２との間を通過させる。
【００４３】
詳細には、図１に示されるように、加熱ローラ６０の内部に設けられたヒータ６６が、加熱ローラ６０を回転軸方向に亘って加熱している。そして、加熱ローラ６０は、トナー画像をシート部材Ｐに定着する定着温度（本実施形態では、１６０°）に加熱されている。さらに、ヒータ７４によって２４０°に加熱されると共に加熱ローラ６０の表面に当たっている従動ローラ７６は、離型層６８においてシート部材Ｐの幅方向端部が通過する通過部分７０を２３０°に加熱する。
【００４４】
そして、シート部材Ｐ上に形成されたトナー画像のトナーは、回転軸方向に亘って１６０°に加熱された加熱ローラ６０と接して溶融され、トナー画像はシート部材Ｐに定着する。
【００４５】
一方、加熱ローラ６０と加圧ローラ６２との間を通過するシート部材Ｐの側端部からは、炭酸カルシウム（紙粉）が脱落して、離型層６８における通過部分７０に付着する。
【００４６】
ここで、離型層６８における通過部分７０は、従動ローラ７６により加熱され、通過部分７０以外の一般部の温度（１６０°）より高い温度（２３０°）とされている。これにより、通過部分７０における離型層６８の弾性域（弾性変形可能な変形量）が増加する（広がる）。これにより、シート部材Ｐのエッジや付着した炭酸カルシウムによって離型層６８における通過部分７０に傷が残るのが抑制される。つまり、通過部分７０に炭酸カルシウムが付着して通過部分７０の離型層６８が変形しても、この変形は弾性域内での変形（弾性変形）となり、変形した部分が復元する。このため、離型層６８における通過部分７０に傷が残るのが抑制される。
【００４７】
これに対し、図２に示されるように、シート部材Ｐの大きさ（サイズ）を変えると、シート部材Ｐの幅方向端部が通過する通過部分７０の位置が変わる。
【００４８】
このため、シート部材Ｐの大きさを変える場合（例えばシート部材Ｐのサイズを大きくする場合）には、図３（Ａ）（Ｂ）、図５に示されるように、先ず、制御部の指示により回転するステッピングモータの回転力が、偏心カム８０に伝達される。ステッピングモータの回転力が伝達された偏心カム８０は、１８０°回転する。これにより、偏心カム８０の外周面に支持される従動ローラ７６の回転軸７６Ａは、図示せぬガイド部材に沿って鉛直方向上方に移動し、回転軸７６Ａは、偏心カム８０の長径部の外周面で支持される（図３（Ｂ）、図６参照）。そして、従動ローラ７６が加熱ローラ６０の表面から離間する。
【００４９】
図４に示されるように、従動ローラ７６が加熱ローラ６０の表面から離間した状態で、制御部の指示により回転するステッピングモータの回転力が伝達されたピニオンギア８４が回転する。ピニオンギア８４が回転することで夫々のラックギア８２が回転軸方に移動する。これにより、サイズ変更後のシート部材Ｐの幅方向端部が通過する通過部分８６（図２参照）と対向するように、一対の従動ローラ７６が移動する。
【００５０】
図３（Ａ）（Ｂ）に示されるように、制御部の指示により回転するステッピングモータの回転力が、偏心カム８０に伝達される。ステッピングモータの回転力が伝達された偏心カム８０は、１８０°回転する。これにより、偏心カム８０の外周面に支持される従動ローラ７６の回転軸７６Ａは、図示せぬガイド部材に沿って鉛直方向下方に移動し、回転軸７６Ａは、偏心カム８０の短径部の外周面で支持される（図３（Ａ））。そして、従動ローラ７６が加熱ローラ６０の表面に当る。
【００５１】
そして、図２に示されるように、ヒータ７４によって２４０°に加熱された従動ローラ７６は、離型層６８においてサイズ変更後のシート部材Ｐの幅方向端部が通過する通過部分８６を２３０°に加熱する。
【００５２】
シート部材Ｐ上に形成されたトナー画像のトナーは、回転軸方向に亘って１６０°に加熱された加熱ローラ６０と接して溶融され、トナー画像はシート部材Ｐに定着する。
【００５３】
ここで、前述したように、サイズ変更前の小さいサイズのシート部材Ｐの幅方向端部が通過する通過部分７０（図１参照）に傷が残るのが抑制されている。つまり、サイズ変更後のシート部材Ｐにおいては、シート部材Ｐに形成されたトナー画像と接する部分の離型層６８に傷が残るのが抑制されることとなる。これにより、傷の痕が大きいサイズのシート部材Ｐに形成されたトナー画像に現れることが抑制されるようになっている。
【００５４】
一方、加熱ローラ６０と加圧ローラ６２との間を通過するサイズ変更後のシート部材Ｐの側端部からは、炭酸カルシウム（紙粉）が脱落して、離型層６８における通過部分８６に付着する。前述した通過部分７０と同様に、通過部分８６に炭酸カルシウムが付着して通過部分８６の離型層６８が変形しても、この変形は弾性域内での変形（弾性変形）となり、変形した部分が復元する。このため、離型層６８における通過部分８６に傷が残るのが抑制される。
【００５５】
以上説明したように、部分加熱装置７２を設けて、離型層６８における通過部分７０、８６を、トナー画像を定着させる部分よりも高温に加熱することで加熱ローラ６０の外表面に設けられた離型層６８が傷付くのが抑制される。
【００５６】
また、離型層６８への傷付きが抑制されることで、傷の痕がシート部材Ｐに形成されたトナー画像に現れることが抑制されるため、シート部材Ｐに定着されたトナー画像の品質が向上する。
【００５７】
また、シート部材Ｐに定着されたトナー画像の傷付きが抑制されるため、画像を荒らして全体をマッドな画質とする必要がなくなる。これにより、出力画像の品質が向上する。
【００５８】
また、離型層６８における通過部分７０、８６のみを加熱することで、シート部材Ｐへのトナー画像の定着には影響がない。
【００５９】
また、離型層６８が傷付くのが抑制されることで、加熱ローラ６０の寿命が長くなる。
【００６０】
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記実施形態では、加熱ローラ６０を例にとって説明したが加熱ベルト等であってもよい。
【００６１】
また、上記実施形態では、移動部材８８を用いた構成について説明したが、特に移動部材８８を用いなくてもよい。
【符号の説明】
【００６２】
１０        画像形成装置
２４        定着装置
３１        画像形成部
６０        加熱ローラ（加熱部材の一例）
６２        加圧ローラ（押付部材の一例）
６６        ヒータ（加熱源の一例）
６８        離型層
７０        通過部分
７２        部分加熱装置
８６        通過部分
８８        移動部材
【図１】
2012185203.tif 000003
【図２】
2012185203.tif 000004
【図３】
2012185203.tif 000005
【図４】
2012185203.tif 000006
【図５】
2012185203.tif 000007
【図６】
2012185203.tif 000008
【図７】
2012185203.tif 000009