(57)【要約】【課題】記録媒体が極めて薄いものであっても定着ニップを形成する部材に巻き付き分離されない事態を発生させない。【解決手段】加熱手段により加熱される定着部材と、定着部材に圧接する加圧部材とを有し、シート状の記録媒体を定着部材と加圧部材の間の定着ニップに挟持搬送する定着装置にして、定着ニップの記録媒体搬送方向下流側に前記記録媒体を定着部材若しくは加圧部材から分離するための分離部材を配した定着装置において、前記分離部材の記録媒体搬送方向上流側先端と前記定着ニップの間に薄片乃至細径の剥離部材を配し、その配置位置は、剥離部材の厚みと、並びに剥離部材と分離対象部材である定着部材若しくは加圧部材とのギャップの合計が、挟持搬送予定の最小厚記録媒体よりも小さいように設定される。【選択図】図６
2012181411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱手段により加熱される定着部材と、定着部材に圧接する加圧部材とを有し、シート状の記録媒体を定着部材と加圧部材の間の定着ニップに挟持搬送する定着装置にして、定着ニップの記録媒体搬送方向下流側に前記記録媒体を定着部材若しくは加圧部材から分離するための分離部材を配した定着装置において、前記分離部材の記録媒体搬送方向上流側先端と前記定着ニップの間に薄片乃至細径の剥離部材を配し、その配置位置は、剥離部材の厚みと、並びに剥離部材と分離対象部材である定着部材若しくは加圧部材とのギャップの合計が、挟持搬送予定の最小厚記録媒体よりも小さいように設定されていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
記録媒体搬送方向に沿って複数の剥離部材が配置されてい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】
分離部材と分離対象部材の適切な間隔を維持するために分離対象部材の画像形成領域外に当接する当接部材を設け、この当接部材の間に剥離部材を張設す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】
剥離部材が当接部材と分離対象部材の間の当接位置に存す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】
剥離部材の横断面が矩形、平行四辺形若しくは楕円であり、記録媒体搬送方向上流側を分離対象部材に向け、下流側を搬送される記録媒体側に向けるように剥離部材を傾斜配置することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項６】
横断面の大きさの異なる複数の剥離部材を、横断面の小さいなものから順に記録媒体搬送方向に沿って配置す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】
剥離部材は、記録媒体搬送方向に直交する長さ方向において両端よりも中央部分が記録媒体搬送方向下流側に位置するように張設されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の定着装置を備えた画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの機能を併せ持った複合機等の画像形成装置に装着される定着装置、特に熱定着装置の定着部材から記録媒体（以下、用紙という）を分離する分離構成に関するものである。この分離構成は、一度定着した画像を加熱加圧して冷却後に剥離する光沢付与装置にも組み込めるこのである。
【背景技術】
【０００２】
従来、フルカラー画像形成装置における定着装置には、熱ローラ定着方式や熱ベルト定着方式が広く利用されているが、その高画質化に伴って、定着部材へ分離爪を接触させて用紙を分離する接触式分離爪方式は、その爪跡などの問題が出るため、分離爪を不要とする提案が特許文献１でなされている。これは弾性層を有する定着ローラに当接して熱を供給する外部加熱ローラを、定着ローラと加圧ローラとの当接部の下流位置において定着ローラに弾性変形を伴った状態で当接させるというものである。また非接触式での分離技術も開発されてきている。例えば特許文献２では、分離爪の先端にスペーサを装着し、そのスペーサを定着ローラの芯金突出部（画像形成領域外）に当接することで、分離爪の先端と定着ローラの周面の間に所望のギャップを形成させている。特許文献３でも、分離板の先端を、定着ニップから用紙の白紙部（非画像領域）が出た位置に配置することが提案されている。
【０００３】
しかしながら、非接触分離は、昨今の更なる高画質、多様性化（オイルレス；トナー画像のトナー量が多い；用紙の先端近くまでトナー画像がある〔所謂フチなし画像〕；用紙の坪量が小さい、用紙が薄いコート紙である、等を追究すると、定着部材から剥離できない状況に陥る可能性が高くなる。そこで、非接触式分離爪に加えて、定着ニップの出口側にエアを吐出させて、その圧力で用紙剥離を補助する構成も特許文献４等に提案されている。しかし、エアを発生させて噴射させるための構成要素は高価で、コスト的にネックとなっている。
【０００４】
また特許文献４には、紙厚を検知して、分離部材を離間させる構成が提案され、特許文献５には、シートの通過に合わせて分離部材を搬送経路に向かって変位させる構成が提案されている。更に特許文献６でも、分離爪と定着部材のギャップを調整式にして、そのギャップを最小限に追い込む技術も考案されている。しかしながら、そもそも用紙の厚みは５０μｍ前後のものが中心であり、例えば、５０μｍの用紙にフチまで画像が形成されると先端から定着部材に巻きついてくるので、分離爪のギャップを０．１ｍｍまで追い込んでも、この分離爪先端Ｒが更に０．０５〜０．２ｍｍ加算される（０．１ｍｍ＋０．０５ｍｍ＝０．１５ｍｍ）ために、用紙を剥離することは全くできない状況となる。
【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、記録媒体が極めて薄いものであっても定着ニップを形成する部材に巻き付き分離されない事態を発生させない定着装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、上記課題は、加熱手段により加熱される定着部材と、定着部材に圧接する加圧部材とを有し、シート状の記録媒体を定着部材と加圧部材の間の定着ニップに挟持搬送する定着装置にして、定着ニップの記録媒体搬送方向下流側に前記記録媒体を定着部材若しくは加圧部材から分離するための分離部材を配した定着装置において、前記分離部材の記録媒体搬送方向上流側先端と前記定着ニップの間に薄片乃至細径の剥離部材を配し、その配置位置は、剥離部材の厚みと、並びに剥離部材と分離対象部材である定着部材若しくは加圧部材とのギャップの合計が、挟持搬送予定の最小厚記録媒体よりも小さいように設定されることによって、解決される。
【０００７】
記録媒体搬送方向に沿って複数の剥離部材が配置されていれば、好適である。また分離部材と分離対象部材の適切な間隔を維持するために分離対象部材の画像形成領域外に当接する当接部材を設け、この当接部材の間に剥離部材を張設すれば、好都合である。そして剥離部材が当接部材と分離対象部材の間の当接位置に存しているのがよい。
【０００８】
剥離部材の横断面が矩形、平行四辺形若しくは楕円であり、記録媒体搬送方向上流側を分離対象部材に向け、下流側を搬送される記録媒体側に向けるように剥離部材を傾斜配置していれば、一層効果的である。横断面の大きさの異なる複数の剥離部材を、横断面の小さいなものから順に記録媒体搬送方向に沿って配置すれば、なおよい。剥離部材は、記録媒体搬送方向に直交する長さ方向において両端よりも中央部分が記録媒体搬送方向下流側に位置するように張設されていてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、分離部材の記録媒体搬送方向上流側先端と前記定着ニップの間に薄片乃至細径の剥離部材を配し、その配置位置は、剥離部材の厚みと、並びに剥離部材と分離対象部材である定着部材若しくは加圧部材とのギャップの合計が、挟持搬送予定の最小厚記録媒体よりも小さいように設定されているので、極めて薄い記録媒体であっても、あるいは縁なし画像の記録媒体であっても、確実に分離対象部材から剥離することができる。
【００１０】
記録媒体搬送方向に沿って複数の剥離部材が配置されていれば、仮に先頭側の隔離部材が破損等しても、剥離効果を確保できる。また分離部材と分離対象部材の適切な間隔を維持するために分離対象部材の画像形成領域外に当接する当接部材を設け、この当接部材の間に剥離部材を張設すれば、細かい設定配置に対応容易である。特に、剥離部材が当接部材と分離対象部材の間の当接位置に存していれば、それが顕著である。
【００１１】
剥離部材の横断面が矩形、平行四辺形若しくは楕円であり、記録媒体搬送方向上流側を分離対象部材に向け、下流側を搬送される記録媒体側に向けるように剥離部材を傾斜配置していれば、記録媒体が剥離部材に接する際に剥離方向の作用力が働き易く、より確実な分離搬送が実現できる。横断面の大きさの異なる複数の剥離部材を、横断面の小さいなものから順に記録媒体搬送方向に沿って配置すれば、剥離部材間に記録媒体が入り込む可能性を排除できる。中央通紙形式では、剥離部材が、記録媒体搬送方向に直交する長さ方向において両端よりも中央部分が記録媒体搬送方向下流側に位置するように張設されていれば、記録媒体の側縁から徐々に分離されることになり、より確実に分離搬送できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置の概略構成図である。
【図２】ベルト定着装置の概略構成図である。
【図３】用紙搬送が下向きになる場合のニップ断面図である。
【図４】用紙搬送が上向きになる場合のニップ断面図である。
【図５】可撓性部材を有した分離機構の一例を示す断面図である。
【図６】図５に対応する斜視図である。
【図７】可撓性部材の別例を示す部分拡大図である。
【図８】可撓性部材の更なる別例を示す部分拡大図である。
【図９】図７に示した可撓性部材を備えた分離機構の例を示す斜視図である。
【図１０】図９に対応する斜視図である。
【図１１】複数の可撓性部材を備えた分離機構の例を示す断面図である。
【図１２】複数の可撓性部材を備えた分離機構の別例を示す断面図である。
【図１３】複数の可撓性部材を備えた分離機構の更なる別例を示す断面図である。
【図１４】図１３の例の部分拡大図であり、ａは断面矩形の例、ｂは断面楕円の例である。
【図１５】更に別の例を示す部分拡大図であり、ａは断面矩形の例、ｂは断面楕円の例である。
【図１６】可撓性部材をＶ字状に張設するための構成であって、ａは断面図、ｂは斜視図、ｃはａのＡ部分拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照して詳細に説明する。
画像形成装置には、例えば、図１に示すようなタンデム型間接（中間）転写方式の複写機がある。装置本体には、中央に、無端ベルト状の中間転写体１０が設けられている。中間転写ベルト１０は、支持ローラ１３、１４、１５、１６に掛け回して、図中時計回りに回転搬送可能となっている。支持ローラ１５の左側に、画像転写後に中間転写ベルト１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１７を設けている。また、中間転写ベルト１０のベルト上辺上方には、その搬送方向に沿って、ブラック・マゼンタ・シアン・イエロ−の４つの画像形成手段（その中心に感光体４０がある）が横に並べて配置されており、タンデム画像形成装置を構成している。タンデム画像形成装置の上方には、露光装置２１が設けられている。
【００１４】
一方、中間転写ベルト１０のベルトループ下中央に配された支持ローラ１６の対向側には、２次転写ローラ２３が備えられている。２次転写ローラ２３を備える２次転写装置の用紙搬送下流側には、用紙上の転写画像を定着する定着装置２５が設けられている。定着装置２５は、定着部材としての定着ベルトを介して定着ローラ２６に加圧部材としての加圧ローラ２７を押し当てて構成されている。
【００１５】
装置本体の下部には複数個の給紙カセット４４を備えた給紙装置が設けられている。それぞれの給紙ローラ４２によって用紙が繰り出され、分離ローラ４５で１枚ずつ分離されて給紙路に入れられ、搬送ローラ４７で搬送されて複写機本体内の給紙路に導かれ、レジストローラ４８に突き当ててタイミングを取られて、中間転写ベルト１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせて、中間転写ベルト１０と２次転写ローラ２３との間に送り込まれるようになっている。画像転写後の用紙は、２次転写装置のベルト２４で搬送して定着装置２５へと送り込まれ、そこで熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、排出ローラ４９で排出され、排紙トレイ上にスタックされる。
【００１６】
なお、図１の構成では、定着装置がベルト定着装置として示されているが、本発明に係る定着装置としても、ベルト定着装置に限らず、加熱源を有する定着部材と、それに押圧される加圧部材とで成るローラ対で構成される所謂ローラ定着装置であっても差し支えない。
【００１７】
図１に示したベルト定着装置２５の詳細を図２に示す。このベルト定着装置２５において、定着部材としての定着ベルト２８が駆動ローラである定着ローラ２６、従動ローラであって内部に定着ヒータ２９を有した加熱ローラ３０に支持・張架されていて、回転走行する。定着ヒータ２９により加熱ローラ３０が加熱され、定着ベルト２８を加熱する。加圧ローラ２７は定着ローラ２６と定着ベルト２８を介して対峙して設けられ、不図示の加圧機構により定着ローラ２６へ加圧される。加圧ローラ２７にもヒータを内蔵させてもよい。またテンションローラ３２により、定着ベルト２８の加熱ローラ３０への接触面積を大きくすることができ、より多くの熱を加熱ローラ３０から定着ベルト２８へ伝えることができる。定着ベルト２８は定着ローラ２６が不図示の駆動機構で回転駆動されることにより回転し、加圧ローラ２７は定着ベルト２８に連れ回りする。加圧ローラ２７にも駆動をかけるようにしてもよい。定着装置２５の入口側には入口ガイド４が、出口側には上下の出口ガイド５，６が配置されている。定着ベルト２８の表面温度は不図示の温度検知素子により検知され、不図示の温度制御部が、その温度検知素子の出力値に基づいて定着ヒータ２９を、定着ベルト２８の表面温度が所定の設定温度になるように制御する。
【００１８】
そして、熱と圧力を用いて転写画像を定着された用紙Ｐを、定着ベルト２８から確実に分離するために、分離板３１，３２が定着ニップ部より用紙搬送下流側に設けられている。加圧ローラ２７の表面硬度が定着ローラ２６よりも硬い場合、図３に示すように、用紙Ｐは加圧ローラ側（図中下向き）に排出され、硬度関係が逆の場合には、図４に示すように排紙時に用紙Ｐが定着ローラ側に向かって搬送される。
【００１９】
図３に示す構成では、柔らかさをもたらすために定着ローラに或る程度の厚みを有した弾性層を設けなければならず、定着温度まで素早く立ち上げる上では不利となり、また用紙の種類、用紙先端の余白量等によっては、用紙剥離できない状況が現れる。図４に示す構成では、加圧ローラ２７の側に弾性層を設けることになるが、その場合でも用紙剥離できない状況が現れ得る。
【００２０】
そこで、従来公知の定着方式にも利用できる安価な分離機構として提案されるのが本発明である。その説明を、分離機構の主部材である分離板３１と定着ローラ２６（ベルト定着装置としては厳密には定着ベルト２８）において、図５、図６に基づいて以下に行う。図６に示されるように、分離板３１の両端に配された分離板支持部材３３（支持部材３３は分離板３１と一体化していてもよい）の突出部片３４の上に長尺細片の可撓性部材３５が張力を有するように設置されていて、その上に当接部材３６が取り付けられている。当接部材３６は、図５に示されるように、定着ローラ２６（定着ベルト２８）の画像形成領域外に当接して、分離装置と定着部材との間の正確なギャップ位置決めに供される。可撓性部材３５は例えばステンレス製で非常に薄肉に、厚みで０．０１〜０．０５ｍｍ（１０〜５０μｍ）に形成されている。可撓性部材の厚みは通紙が想定される用紙の最低厚みに応じて、更には可撓性部材３５と定着ローラ２６（定着ベルト２８）の間の分離ギャップとの関連で設定されるべきものである。例えば、本例の画像形成装置で通紙され得る最薄紙が６５μｍの場合、分離ギャップを１５μｍに設定するならば、可撓性部材３５の先端厚みを２０μｍとすれば、どのような用紙を通紙しても確実に剥離可能である。
【００２１】
可撓性部材は図５、図６の例でも長尺細片に形成されているが、更に図７に示す断面丸形に、あるいは図８に示す断面短矩形に可撓性部材３５を形成することも考えられる。断面丸形の可撓性部材３５を用いる場合の分離機構の斜視図を図９に、また分離機構と定着ローラ２６との関係を図１０に示す。断面は丸形、短矩形のほか、平行四辺形、楕円等、様々な形状にすることも可能である。このように横断面が極めて小さな可撓性部材３５を用い、それを覆う当接部材３６の位置において定着ローラ２６に当接部材３６を当接すると、その当接が点接触となり、分離対象部材（定着ローラ２６、定着ベルト２８あるいは加圧ローラ２７）に対する可撓性部材３５の位置関係を、したがってギャップを一層正確に確保することができる。
【００２２】
図７に示す断面丸形に、あるいは図８に示す断面短矩形に可撓性部材３５を形成する際、複数個の可撓性部材３５を通紙方向（用紙搬送方向）に沿って配列してもよい。図１１が断面短矩形の可撓性部材３５を配置した例であり、図１２が断面丸形の可撓性部材を配置した例である。通紙方向に沿った複数の可撓性部材の配置を用紙分離方向に沿った張設としてもよい。
【００２３】
更に、図１３に示すように、横断面が極めて小さな可撓性部材３５を通紙方向に沿って複数個配列する場合に、傾斜配置させてもよい。通紙方向上流側を定着ローラ３５に向け、下流側を通紙される用紙側に向けることで、用紙分離の作用力が確実に分離する側へ働き、確実な分離搬送が保証される。断面短矩形の可撓性部材３５の例が図１４ａであり、断面丸形の場合には分離作用力を明確にすべく、図１４ｂのように楕円形状とするのがよい。このような傾斜配置を考える場合、通紙方向下流側に進むにつれて、可撓性部材３５が大きくなっていてもよい。図１５ａが断面短矩形の例で、図１５ｂが断面楕円形の例である。このようにサイズを漸次変えることで、可撓性部材間に用紙が入り込むことを確実に防止でき、更には上流側の可撓性部材が破損した場合にも分離機能を確保することができるようになる。
【００２４】
また中央搬送方式の場合には、分離板支持部材３３の突出部片３４を用いてのみ可撓性部材３５を張設するのではなく、図１６に示すように、更に可撓性部材３５をＶ字状に張設すべく、分離板３１の中央に固定アンカー３７を配置して、可撓性部材３１の中央付近で用紙搬送方向下流側にも引っ張ってもよい。こうすることで、搬送される用紙は、その幅方向外側から徐々に分離されることになって、一層確実に分離搬送される。
【符号の説明】
【００２５】
２６  定着ローラ
３１  分離板
３３  分離板支持部材
３４  突出部片
３５  可撓性部材
３６  当接部材
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２６】
【特許文献１】特開２００３−５５５１号公報
【特許文献２】特開２００７−１７１３７２号公報
【特許文献３】特開２００３−３１６１９７号公報
【特許文献４】特開２０００−２１２９５４号公報
【特許文献５】特開２０００−３１０６号公報
【特許文献６】特開２００３−１８６３３６号公報
【特許文献７】特開２００９−３１７５９号公報
【図１】
2012181411.tif 000003
【図２】
2012181411.tif 000004
【図３】
2012181411.tif 000005
【図４】
2012181411.tif 000006
【図５】
2012181411.tif 000007
【図６】
2012181411.tif 000008
【図７】
2012181411.tif 000009
【図８】
2012181411.tif 000010
【図９】
2012181411.tif 000011
【図１０】
2012181411.tif 000012
【図１１】
2012181411.tif 000013
【図１２】
2012181411.tif 000014
【図１３】
2012181411.tif 000015
【図１４】
2012181411.tif 000016
【図１５】
2012181411.tif 000017
【図１６】
2012181411.tif 000018