(57)【要約】【課題】ユーザーが、使用環境に応じて、結露による画像不具合と案内部材による画像不具合のいずれかを優先的に回避することができる定着装置を提供する。【解決手段】定着部材２１と、定着部材と対向して設けられた加圧回転体３１と、定着部材と加圧回転体の少なくとも一方を加熱する熱源２５と、ニップ部Ｎよりも記録材搬送方向下流側に位置し、定着部材と加圧回転体の少なくとも一方に対して設けられ、ニップ部を通過した記録材Ｐを定着部材又は加圧回転体から分離させる平板状の分離部材６０と、を有し、ニップ部に搬送された記録材上の未定着トナー像を定着する定着装置２０において、分離部材は定着装置に固定され、分離部材に取り付け可能な案内部材６１を取り付けるための取り付け部６０ｉが、分離部材に形成され、案内部材を取り付けた状態では、案内部材６１は分離部材の案内面６０ｄから少なくとも垂直方向に突出する。【選択図】図６
2017215508.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着部材と、
前記定着部材と対向して設けられた加圧回転体と、
前記定着部材と前記加圧回転体の少なくとも一方を加熱する熱源と、
前記定着部材と前記加圧回転体とで形成される定着ニップ部よりも記録材搬送方向下流側に位置し、前記定着部材と前記加圧回転体の少なくとも一方に対して設けられ、前記定着ニップ部を通過した記録材を前記定着部材又は前記加圧回転体から分離させる平板状の分離部材と、を有し、
前記定着ニップ部に搬送された記録材上の未定着トナー像を定着する定着装置において、
前記分離部材は定着装置に固定され、
前記分離部材に取り付け可能な案内部材を取り付けるための取り付け部が、前記分離部材に形成され、
前記案内部材を取り付けた状態では、前記案内部材は前記分離部材の案内面から少なくとも垂直方向に突出する、ことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記分離部材は前記定着部材に対する位置決め面を有している、ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記取り付け部は、定着装置で使用可能な定型サイズの記録材の幅方向端部が通過する位置に重ならないように配置される、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記案内部材は、前記分離部材に取り付けられた状態において前記分離部材の表面から突出する直線状部材である、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項５】
記録材の画像面と摺動する前記直線状部材の表面は鋭角に形成され又はＲを有する、ことを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記直線状部材の材質がフッ素樹脂である、ことを特徴とする請求項４又は５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記案内部材は、前記分離部材に取り付けられた状態において前記分離部材の表面から突出するコロ部材を有する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の定着装置。
【請求項８】
記録材の画像面と摺動する前記コロ部材の表面は鋭角に形成され又はＲを有する、ことを特徴とする請求項７に記載の定着装置。
【請求項９】
前記コロ部材の材質がフッ素樹脂である、ことを特徴とする請求項７又は８に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記分離部材に形成された前記取り付け部同士の間に、記録材と対向する前記案内面と、前記案内面とは反対側で前記定着部材又は前記加圧回転体と対向する背面とを貫通する開口部が設けられている、ことを特徴とする請求項１〜９に記載の定着装置。
【請求項１１】
長手方向に延びる、前記開口部の記録材搬送方向上流側の辺には、前記案内面側から前記背面側に向かって折り曲げられた第一曲げ部が形成されている、ことを特徴とする請求項１０に記載の定着装置。
【請求項１２】
定着部材と、
前記定着部材と対向して設けられた加圧回転体と、
前記定着部材と前記加圧回転体の少なくとも一方を加熱する熱源と、
前記定着部材と前記加圧回転体とで形成される定着ニップ部よりも記録材搬送方向下流側に位置し、前記定着部材と前記加圧回転体の少なくとも一方に対して設けられ、前記定着ニップ部を通過した記録材を前記定着部材又は前記加圧回転体から分離させる平板状の分離部材と、を有し、
前記定着ニップ部に搬送された記録材上の未定着トナー像を定着する定着装置に取り付け可能な案内部材であって、
前記分離部材は定着装置に固定され、
案内部材は、前記分離部材に形成された取り付け部に取り付け可能であり、
案内部材を取り付けた状態では、案内部材は前記分離部材の案内面から少なくとも垂直方向に突出する、ことを特徴とする案内部材。
【請求項１３】
請求項１〜１１のいずれか一項に記載の定着装置を備える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、案内部材及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、プリンターや複写機等の画像形成装置に使用される定着装置として熱ローラ定着装置が知られている。熱ローラ定着装置は、ハロゲンランプ等の熱源を備え、加熱されながら互いに押圧されて回転する一対の回転体（定着ローラ及び加圧ローラ）の当接ニップ部（定着ニップ部）に、未定着トナー像を載せた記録材を通過させ、そこでトナー像を溶融し記録材上に定着させる。また耐熱樹脂や金属をベースにした可撓性スリーブ（定着ベルト）の内側にヒータを配備し、そのヒータにより加熱された可撓性スリーブと加圧ローラとによって記録材を挟持搬送しつつトナー画像を記録材に加熱定着するフィルム加熱タイプの定着装置がある。
【０００３】
このような定着装置においては、記録材上に担持されたトナーが定着ニップ部を通過するときに定着ニップ部内で溶融するので、トナーが粘着剤として作用し、定着ニップ部を出た記録材が定着ベルトの表面から分離せず、その表面に巻き付いてしまうことがある。その他にも、記録材のコシや、定着ベルト又は加圧ローラの曲率により、記録材が定着ニップ部を通過後に、定着ベルト又は加圧ローラの表面から分離できずに、その表面に巻き付いてしまうことがある。そこで、定着ニップ部の記録材搬送方向下流側に、先端部を定着ベルトや加圧ローラの表面に接触又は近接させて設けられた板状の分離部材である分離板を設け、これによって記録材を定着ベルトや加圧ローラから分離させる。分離板をヒータにより加熱される定着ベルト近傍に設ける場合、分離板として、樹脂に比べて高温でも変形や溶融などを起こし難く、低熱膨張であり、定着ベルトとの距離を高精度で出しやすい金属板を加工したものを使用することが知られている。
【０００４】
ところが、電源をオフからオンにして定着ベルトを冷えた状態から定着可能温度まで加熱した場合、定着ベルトよりも温度上昇が遅く相対的に低温である分離部材では、空気中の水分や定着時に加熱された記録材から発生した水蒸気が付着し、結露することがある。そのため、定着ニップ部を抜けて搬送される記録材が結露した分離部材に接触すると、記録材に水滴が付着し、記録材に凹凸が発生したり画像が乱れたりしてしまう。
【０００５】
そこで、分離部材表面にコロやリブなどの案内部材を設けて分離部材と記録材との接触面積を低減させることで、分離部材の案内面に結露があったとしても、これに記録材が接触しにくくなり、記録材に水滴が付着するのを防止する構成が知られている。
【０００６】
しかし従来では、分離部材が低湿・高温環境で使用されて結露が発生しない場合や、コート紙、ＯＨＰなどの吸湿しにくい記録材が使用されて結露への対策が必ずしも必要でない場合でも、分離部材にコロやリブなどの案内部材が設置されており、定着直後の画像に案内部材が強く接触して、画像に跡が残ることがあった。また、案内部材は高温の定着部の近傍に配置される必要があるため、案内部材の材質としては耐熱性やトナー離型性に優れた特殊材料を選定する必要があり、部品コストが上がるという問題があった。
【０００７】
例えば特許文献１に記載されている定着装置は、分離部材の結露に起因する画像欠陥を防止するために、一対の回転体の圧接部を通過してきた記録材を回転体表面から剥離しかつ案内する剥離部材を有している。剥離部材は、圧接部の長手方向に沿って延びる一枚の金属板により構成されており、また剥離部材への記録材の接触面積を低減させるためのコロを有している。
【０００８】
しかし、結露による画像不具合への対策が不要な場合であっても、分離部材が設置されているため、分離部材に設置されたリブやコロの影響で画像に跡が残る恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで本発明は、ユーザーが、使用環境に応じて、結露による画像不具合と案内部材による画像不具合のいずれかを優先的に回避することができる定着装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この課題を解決するために、定着部材と、前記定着部材と対向して設けられた加圧回転体と、前記定着部材と前記加圧回転体の少なくとも一方を加熱する熱源と、前記定着部材と前記加圧回転体とで形成される定着ニップ部よりも記録材搬送方向下流側に位置し、前記定着部材と前記加圧回転体の少なくとも一方に対して設けられ、前記定着ニップ部を通過した記録材を前記定着部材又は前記加圧回転体から分離させる平板状の分離部材と、を有し、前記定着ニップ部に搬送された記録材上の未定着トナー像を定着する定着装置において、前記分離部材は定着装置に固定され、前記分離部材に取り付け可能な案内部材を取り付けるための取り付け部が、前記分離部材に形成され、前記案内部材を取り付けた状態では、前記案内部材は前記分離部材の案内面から少なくとも垂直方向に突出する、ことを特徴とする定着装置を提案する。
【発明の効果】
【００１１】
ユーザーが、装置の使用環境に応じて適切な分離部材の構成を選択して、結露による画像不具合の回避と案内部材による画像不具合の回避のいずれかを優先させることができる。また、特殊材料の使用量も必要最小限に抑えることが可能で、コスト低減につながる装置を提案することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】画像形成装置全体の構成を示す図である。
【図２】画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成を示す図である。
【図３】一般的な分離板６０の具体的な構成を示す図である。
【図４】本実施形態に係る定着装置２０に設けられた分離板６０の斜視図である。
【図５】分離板６０の背面６０ｋの斜視図である。
【図６】図４に示す分離板６０にリブ６１を取り付けた状態を示す分離板６０の斜視図である。
【図７】図５に示す分離板６０にリブ６１を取り付けた状態を示す分離板６０の斜視図である。
【図８】リブ６１の形状を示す斜視図である。
【図９】リブ６１を取り付けた分離板６０の側面断面図である。
【図１０】リブ６１の分離板６０への取り付け手順を示す図である。
【図１１】リブ６１を取り付けた分離板６０の平面図である。
【図１２】リブ６１の変形例を示す斜視図である。
【図１３】本実施形態に係る定着装置２０に設けられた分離板６０の長手方向端部の部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下では、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。
図１に示すように、実施形態にかかる画像形成装置は、タンデム型カラープリンタである。画像形成装置本体１の上方にあるボトル収容部１０１には、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した４つのトナーボトル１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋが着脱自在（交換自在）に設置されている。ボトル収容部１０１の下方には中間転写ユニット８５が配設されている。その中間転写ユニット８５の中間転写ベルト７８に対向するように、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応した作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋが並設されている。
【００１４】
各作像部４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋには、それぞれ、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋが配設されている。また、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの周囲には、それぞれ、帯電部７５、現像装置７６、クリーニング部７７、除電部等が配設されている。そして、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上で、作像プロセス（帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程）が行われて、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に各色の画像が形成されることになる。感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋは、駆動モータによって図１中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部７５の位置で、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面が一様に帯電される（帯電工程）。その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、露光部３から発せられたレーザ光Ｌの照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される（露光工程）。その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、現像装置７６との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される（現像工程）。その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、中間転写ベルト７８及び１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上のトナー像が中間転写ベルト７８上に転写される（１次転写工程）。このとき、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上には、僅かながら未転写トナーが残存する。その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、クリーニング部７７との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上に残存した未転写トナーがクリーニング部７７のクリーニングブレードによって機械的に回収される（クリーニング工程）。最後に、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋの表面は、除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の残留電位が除去される。こうして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上で行われる、一連の作像プロセスが終了する。
【００１５】
その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト７８上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト７８上にカラー画像が形成される。ここで、中間転写ユニット８５は、中間転写ベルト７８、４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋ、２次転写バックアップローラ８２、クリーニングバックアップローラ８３、テンションローラ８４、中間転写クリーニング部８０、等で構成される。中間転写ベルト７８は、３つのローラ８２〜８４によって張架・支持されるとともに、１つのローラ８２の回転駆動によって図１中の矢印方向に無端移動される。４つの１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋは、それぞれ、中間転写ベルト７８を感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋとの間に挟み込んで１次転写ニップを形成している。そして、１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。そして、中間転写ベルト７８は、矢印方向に走行して、各１次転写バイアスローラ７９Ｙ、７９Ｍ、７９Ｃ、７９Ｋの１次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ上の各色のトナー像が、中間転写ベルト７８上に重ねて１次転写される。その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト７８は、２次転写ローラ８９との対向位置に達する。この位置では、２次転写バックアップローラ８２が、２次転写ローラ８９との間に中間転写ベルト７８を挟み込んで２次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト７８上に形成された４色のトナー像は、この２次転写ニップの位置に搬送された記録材としての用紙Ｐ上に転写される。このとき、中間転写ベルト７８には、用紙Ｐに転写されなかった未転写トナーが残存する。その後、中間転写ベルト７８は、中間転写クリーニング部８０の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト７８上の未転写トナーが回収される。こうして、中間転写ベルト７８上で行われる、一連の転写プロセスが終了する。
【００１６】
ここで、２次転写ニップの位置に搬送された用紙Ｐは、装置本体１の下方に配設された給紙部１２から、給紙ローラ９７やレジストローラ対９８等を経由して搬送されたものである。詳しくは、給紙部１２には、転写紙等の用紙Ｐが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ９７が図１中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の用紙Ｐがレジストローラ対９８のローラ間に向けて給送される。レジストローラ対９８に搬送された用紙Ｐは、回転駆動を停止したレジストローラ対９８のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト７８上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対９８が回転駆動されて、用紙Ｐが２次転写ニップに向けて搬送される。こうして、用紙Ｐ上に、所望のカラー画像が転写される。その後、２次転写ニップの位置でカラー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置２０の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト２１及び加圧ローラ３１による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が用紙Ｐ上に定着される。その後、用紙Ｐは、排紙ローラ対９９のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対９９によって装置外に排出された用紙Ｐは、出力画像として、スタック部１００上に順次スタックされる。こうして、画像形成装置における一連の画像形成プロセスが完了する。
【００１７】
次に、図２を用いて、画像形成装置本体１に設置される定着装置２０の構成について詳述する。
図２に示すように定着装置２０は、ベルト状の定着部材としての定着ベルト２１、ニップ形成部材２６、伝熱部材２２、ニップ形成部材２６を支持する支持部材である補強部材２３、及び、定着ベルト２１を加熱する熱源であるヒータ２５を備えている。ヒータ２５は定着ベルト２１の内側に設けられている。さらに、定着装置２０は、定着ベルト２１に対向して設けられた加圧回転体としての加圧ローラ３１、定着ベルト２１に対向配置された温度センサ４０、加圧ローラ３１を定着ベルト２１に対して接離させる接離機構５０、及び、定着ベルト側に設けられて定着ベルト２１から用紙Ｐを分離する分離板６０などを備えている。
【００１８】
なお、定着ベルト２１側に設けられたヒータ２５に加えて又は代えて、熱源であるヒータが加圧回転体としての加圧ローラ３１側に設けられてもよい。また、定着ベルト側に設けられた分離板６０に加えて又は代えて、用紙Ｐを分離する分離板が加圧ローラ側に設けられてもよい。分離板６０は、定着ベルト２１と加圧ローラ３１とで形成される定着ニップ部Ｎよりも用紙搬送方向下流側に位置し、定着ベルト２１と加圧ローラ３１の少なくとも一方に対して設けられ、定着ニップ部を通過した記録材を定着ベルト又は加圧ローラから分離させる平板状の部材である。
【００１９】
ここで、定着ベルト２１は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであって、図２中の矢印Ａ方向（反時計方向）に回転する。また、定着ベルト２１は、ニップ形成部材２６と摺接する面である内周面側から、基材層、弾性層、離型層が順次積層されていて、その全体の厚さが１［ｍｍ］以下に設定されている。
【００２０】
定着ベルト２１の基材層は、層厚が３０［μｍ］〜１００［μｍ］であって、ニッケル、ステンレス鋼等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成されている。
【００２１】
定着ベルト２１の弾性層は、層厚が１００［μｍ］〜３００［μｍ］であって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、及び、フッ素ゴム等のゴム材料で形成されている。弾性層を設けることで、定着ニップ部Ｎにおける定着ベルト２１表面の微小な凹凸が形成されなくなり、用紙Ｐ上のトナー像Ｔに均一に熱が伝わりユズ肌画像の発生が抑止される。
【００２２】
定着ベルト２１の離型層は、層厚が１０［μｍ］〜５０［μｍ］である。また、前記離型層は、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）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ポリイミド、ポリエーテルイミド、ＰＥＳ（ポリエーテルサルファイド）等の材料で形成されている。離型層を設けることで、トナーに対する離型性（剥離性）が担保される。
【００２３】
また、定着ベルト２１の直径は１５［ｍｍ］〜１２０［ｍｍ］になるように設定されている。なお、本実施形態では、定着ベルト２１の直径が３０［ｍｍ］程度に設定されている。
定着ベルト２１の内周面には、伝熱部材２２、補強部材２３、ヒータ２５、及び、ニップ形成部材２６等が固設されている。
【００２４】
ニップ形成部材２６は、加圧ローラ３１側の面が加圧ローラ３１の曲率に倣うように凹状に形成されている。これにより、用紙Ｐは加圧ローラ３１の曲率に倣うように定着ニップ部Ｎから送出されるため、定着工程後の用紙Ｐが定着ベルト２１に吸着して分離しない不具合を抑止することができる。
【００２５】
なお、本実施形態では、定着ニップ部Ｎを形成するニップ形成部材２６の形状を加圧ローラ３１の曲率に倣うように凹状に形成したが、定着ニップ部Ｎを形成するニップ形成部材２６の形状を平面状に形成しても良い。
【００２６】
すなわち、ニップ形成部材２６の加圧ローラ３１に対向する面を平面形状になるように形成することができる。これにより、定着ニップ部Ｎの形状が用紙Ｐの画像面に対して略平行になって、定着ベルト２１と用紙Ｐとの密着性が高まるので定着性が向上する。さらに、定着ニップ部Ｎの出口側における定着ベルト２１の曲率が大きくなるため、定着ニップ部Ｎから送出された用紙Ｐを定着ベルト２１から容易に分離することができる。
【００２７】
伝熱部材２２は、肉厚０．１［ｍｍ］の板金を一端部と他端部とが対向するように略Ｃ形状に曲げたパイプ状部材である。伝熱部材２２は、定着ニップ部Ｎを除く位置で定着ベルト２１の内周面に直接的に対向するように形成され、定着ニップ部Ｎの位置には内側に向かって凹状に形成されるとともに、ニップ形成部材２６が配設される開口が形成された凹部が設けられている。
【００２８】
伝熱部材２２は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板に固定支持されている。また、伝熱部材２２はヒータ２５の輻射熱（輻射光）により加熱されて定着ベルト２１を加熱する。すなわち、伝熱部材２２がヒータ２５によって直接的に加熱されて、伝熱部材２２を介して定着ベルト２１がヒータ２５によって間接的に加熱されることになる。
【００２９】
伝熱部材２２の材料としては、アルミニウム、鉄、ステンレス鋼等の金属熱伝導体（熱伝導性を有する金属）を用いることができる。また、伝熱部材２２の肉厚を０．２［ｍｍ］以下に設定することで、伝熱部材２２や定着ベルト２１の加熱効率を向上することができる。なお、本実施形態では、伝熱部材２２を肉厚が０．１［ｍｍ］のステンレス鋼板で形成している。
【００３０】
ヒータ２５は、ハロゲンヒータやカーボンヒータであって、その両端部が定着装置２０の側板に固定されている。そして、画像形成装置本体の電源部により出力制御されたヒータ２５の輻射熱によって、伝熱部材２２が加熱される。さらに、伝熱部材２２によって定着ベルト２１が定着ニップ部Ｎを除く位置で全体的に加熱されて、加熱された定着ベルト２１の表面から用紙Ｐ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。
【００３１】
なお、ヒータ２５の出力制御は、定着ベルト２１の表面に対向するサーミスタ等の温度センサ４０によるベルト表面温度の検知結果に基づいて行われる。このようなヒータ２５の出力制御によって、定着ベルト２１の温度（定着温度）を所望の温度に設定することができる。
【００３２】
このように、本実施形態における定着装置２０は、定着ベルト２１の一部のみが局所的に加熱されるのではなく、伝熱部材２２によって定着ベルト２１が周方向にわたってほぼ全体的に加熱されることになる。そのため、装置を高速化した場合であっても、定着ベルト２１が充分に加熱されて定着不良の発生を抑止することができる。
【００３３】
すなわち、比較的簡易な構成で効率よく定着ベルト２１を加熱できるために、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短縮化されるとともに、装置の小型化が達成される。
ここで、常温時における定着ベルト２１と伝熱部材２２とのギャップＧ（定着ニップ部Ｎを除く位置のギャップ）は、０［ｍｍ］より大きく１［ｍｍ］以下（０［ｍｍ］＜Ｇ≦１［ｍｍ］）とすることが好ましい。これにより、伝熱部材２２と定着ベルト２１とが摺接する面積が大きくなって定着ベルト２１の摩耗が加速する不具合を抑制できるとともに、伝熱部材２２と定着ベルト２１とが離れ過ぎて定着ベルト２１の加熱効率が低下するのを抑制することができる。
【００３４】
さらに、伝熱部材２２が定着ベルト２１に近設されることで、可撓性を有する定着ベルト２１の円形姿勢がある程度、伝熱部材２２により維持されるため、定着ベルト２１の変形による劣化や破損を軽減することができる。
【００３５】
また、伝熱部材２２と定着ベルト２１とが摺接しても定着ベルト２１の摩耗が軽減されるように、定着ベルト２１と伝熱部材２２との間には潤滑剤としてフッ素グリスが塗布されている。
【００３６】
なお、伝熱部材２２と定着ベルト２１との摺動抵抗を低下させるために、定着ベルト２１の内周面と摺接する伝熱部材２２の摺接面の定着ベルト２１に対する摩擦係数が低い材料で、伝熱部材２２を形成してもよい。また、定着ベルト２１の内周面にフッ素を含む材料からなる表面層を形成してもよい。
【００３７】
ニップ形成部材２６を支持する支持部材である補強部材２３は、定着ニップ部Ｎを形成するニップ形成部材２６を補強及び支持するためのものであり、定着ベルト２１の内周面側に固設されている。
【００３８】
補強部材２３は幅方向（長手方向）の長さがニップ形成部材２６の幅方向（長手方向）の長さと同等になるように形成されており、その幅方向両端部が定着装置２０の側板に固定支持されている。
【００３９】
そして、補強部材２３がニップ形成部材２６や定着ベルト２１や摺動シート２８を介して加圧ローラ３１に当接することで、定着ニップ部Ｎにおいてニップ形成部材２６が加圧ローラ３１の加圧力を受けて大きく変形するのを抑制している。
【００４０】
なお、補強部材２３は、上述した機能を満足するために、ステンレス鋼や鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが好ましい。また、補強部材２３における、ヒータ２５に対向する面の一部又は全部に、断熱部材を設けたり、ＢＡ処理や鏡面研磨処理を施したりすることもできる。
【００４１】
これにより、ヒータ２５から補強部材２３に向かう熱（補強部材２３を加熱する熱）が伝熱部材２２の加熱に用いられることになるので、定着ベルト２１や伝熱部材２２の加熱効率がさらに向上することになる。
【００４２】
定着ニップ部Ｎの位置で定着ベルト２１の外周面に当接する加圧ローラ３１は、直径が３０［ｍｍ］程度であって、中空構造の芯金３２上に弾性層３３を形成したものである。なお、中空構造の芯金３２の内部に、ハロゲンヒータ等の熱源を設けることもできる。
【００４３】
加圧ローラ３１の弾性層３３は、シリコーンゴムや発泡性シリコーンゴムやフッ素ゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層３３の表層にＰＦＡやＰＴＦＥ等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。
【００４４】
加圧ローラ３１は定着ベルト２１に圧接して、双方の部材間に所望の定着ニップ部Ｎを形成する。加圧ローラ３１は、その幅方向両端部が定着装置２０の側板に軸受を介して回転可能に支持されている。また、加圧ローラ３１には駆動機構の駆動ギヤに噛合するギヤが設けられており、加圧ローラ３１は駆動機構から伝達される回転駆動力によって図２中の矢印Ｂ方向（時計方向）に回転駆動される。
【００４５】
加圧ローラ３１の弾性層３３を発泡性シリコーンゴム等のスポンジ状の材料で形成した場合には、定着ニップ部Ｎに作用する加圧力を減ずることができるために、ニップ形成部材２６に生じる撓みを軽減することができる。
【００４６】
さらに、加圧ローラ３１の断熱性が高められて、定着ベルト２１の熱が加圧ローラ３１側に移動しにくくなるために、定着ベルト２１の加熱効率が向上する。
【００４７】
また、本実施形態では、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径と同等になるように形成しているが、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径よりも小さくなるように形成することもできる。この場合、定着ニップ部Ｎにおける定着ベルト２１の曲率が加圧ローラ３１の曲率よりも小さくなるため、定着ニップ部Ｎから送出される用紙Ｐが定着ベルト２１から分離され易くなる。
【００４８】
また、定着ベルト２１の直径が加圧ローラ３１の直径よりも大きくなるように形成することもできるが、定着ベルト２１の直径と加圧ローラ３１の直径との関係によらず、加圧ローラ３１の加圧力が伝熱部材２２に作用しないように構成されている。
【００４９】
以下では、上述のように構成された定着装置２０の通常時の動作について簡単に説明する。
画像形成装置本体１の電源スイッチが投入されると、画像形成装置本体１に設けられた電源からヒータ２５に電力が供給されるとともに、加圧ローラ３１の図２中の矢印Ｂ方向への回転駆動が開始される。
【００５０】
このように加圧ローラ３１が回転することで、加圧ローラ３１と定着ベルト２１との間で生じる摩擦力によって定着ベルト２１も図２中の矢印Ａ方向に従動回転する。
未定着画像であるトナー像Ｔが担持された用紙Ｐは、ガイド板に案内されながら図２の矢印Ｃ１方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト２１及び加圧ローラ３１の定着ニップ部Ｎに送入される。
【００５１】
そして、ヒータ２５からの熱を受けた伝熱部材２２によって加熱された定着ベルト２１による加熱と、補強部材２３によって補強されたニップ形成部材２６と加圧ローラ３１との押圧力とによって、用紙Ｐの表面にトナー像Ｔが定着される。その後、定着ニップ部Ｎから送出された用紙Ｐは、矢印Ｃ２方向に搬送される。
【００５２】
このとき用紙Ｐの種類や状態、マシンの置かれた環境条件、トナーの付着量等の要因により用紙Ｐが定着ベルト２１に張り付きやすくなる場合がある。このような場合には、分離板６０によって用紙Ｐをすくい上げることによって定着ベルト２１から分離して矢印Ｃ２方向へと搬送する。こうして、定着装置２０における一連の定着プロセスが完了する。
【００５３】
図３は、一般的な分離板６０の具体的な構成を示す図である。
分離板６０は、定着装置２０のフレームに設けられた回転軸に、分離板６０の回転軸孔６０ａが嵌り込むことで回動可能となっている。分離板６０の通紙方向上流側の端部であり、定着ベルト２１から用紙Ｐを分離させる機能を有する分離部である先端部６０ｃは、定着ベルト２１の表面と２［ｍｍ］未満の隙間を持って向かい合っている。分離板６０の長手方向両端部には、定着ベルト２１に対して分離板６０を位置決めするための位置決め部である位置決め面６０ｂが設けられている。そして、ねじりばねによって分離板６０が定着ベルト２１側に付勢され、位置決め面６０ｂが定着ベルト２１の表面の非画像領域に当接することで、最終的に定着ベルト２１に対する分離板６０の位置決めがなされる。位置決め面６０ｂの先端は屈曲しており、その定着ベルト２１との当接面は滑らかに形成されている。
【００５４】
また、分離板のみによって定着ベルト２１と分離板６０の位置決めを行うため、定着ベルト２１と分離板６０と隙間を調節しやすい。図２に示すように、トナー像の載った用紙Ｐは、定着ベルト２１にてトナーを定着されて定着ニップ部Ｎから出てくる。このとき、定着ベルト２１の曲率と用紙Ｐの剛性とにより、定着ベルト２１から用紙Ｐが自然に分離するのが理想的である。ところが、用紙Ｐのこし、湿度、トナーの載り具合などの様々な要因により、定着ベルト２１に用紙Ｐが巻き付きやすくなることがある。分離板６０は、定着ベルト２１の表面からの用紙先端の僅かな浮きを先端部６０ｃで拾って、定着ベルト２１から用紙Ｐを分離させる。
【００５５】
なお、分離板６０は、先端部６０ｃを定着ベルト２１の表面に接触又は近接させて設けることができる。長手方向に見た断面図である図２では、分離板６０の先端部６０ｃが定着ベルト２１に接しているように見えるが、少なくとも用紙幅の範囲では定着ベルト表面と分離板６０の先端部６０ｃとの間に２［ｍｍ］未満の隙間を設けるように構成している。これは、接触によって定着ベルト２１の表面が傷つくと、トナー定着時に画像に傷の影響が出てしまうため、分離板６０によって定着ベルト２１の表面が傷つかないようにするためである。
【００５６】
さらに分離板６０は、搬送される用紙Ｐと対向する案内面６０ｄと、案内面６０ｄとは反対側で定着ベルト２１と対向する背面６０ｋ（図５）とを貫通するように、分離板長手方向（通紙幅方向）にわたって開口部６０ｅを有している。図３に示す分離板６０は４つの開口部６０ｅを有している。
【００５７】
これら開口部６０ｅは、用紙Ｐが熱せられることで発生する水蒸気等を上方に逃がすための孔である。開口部６０ｅがない場合、逃げ場を失った水蒸気が分離板６０の背面６０ｋ等で結露し、それが定着ベルト２１に流れ落ち、さらには用紙Ｐへ付着することで、用紙Ｐの皺やヨレ、汚れやトナー像の異常などを発生させることがある。
【００５８】
図４は、本実施形態に係る定着装置２０に設けられた分離板６０の斜視図であり、図５は分離板６０の背面６０ｋの斜視図である。
図４に示すように、分離板６０の隣り合う開口部６０ｅの間にある案内面６０ｄの部分には、分離板６０に取り付け可能な案内部材であるリブ６１を取り付けるための取り付け部であるリブ取り付け孔６０ｉが形成されている。リブ６１については図６，８，９などに関連して後述するが、リブ６１を取り付けた状態では、リブ６１は分離板６０の案内面６０ｄから少なくとも垂直方向に突出する。分離板６０の長手方向におけるリブ取り付け孔６０ｉは、定着装置及び画像形成装置で使用可能な定型サイズの用紙の幅方向端部が通過する位置を避けるように配置されることが望ましい。用紙端部通過位置とリブ取り付け孔６０ｉが重なると、用紙Ｐの幅方向端部がリブ取り付け孔６０ｉに引っかかり、用紙Ｐの耳折れやジャムが発生する可能性があるからである。
【００５９】
また、分離板６０に形成されたリブ取り付け孔６０ｉ同士の間に、用紙Ｐと対向する案内面６０ｄと、それとは反対側の定着ベルト２１と対向する背面とを貫通する開口部ｅが設けられている。この分離板６０は長手方向に６つの開口部６０ｅを有する。分離板６０に開口部６０ｅを設けることで、開口部には結露が発生せず、かつ分離板６０の熱容量を低減することもできるため、結露による画像不具合の防止効果を高められる。
【００６０】
また、長手方向に延びる、開口部６０ｅの用紙搬送方向上流側の辺には、案内面６０ｄ側から定着ベルト２１及び背面６０ｋ（図５）側に向かって折り曲げられた第一曲げ部６０ｆが形成されている。長手方向に延びる第一曲げ部６０ｆが用紙からの力を受けるため、分離板６０の少なくとも先端部６０ｃ側の強度を分離板長手方向にわたって保つことができる。これにより、第一曲げ部６０ｆを設けない場合よりも、分離板６０の板厚を薄くすることができ、分離板６０の熱容量をさらに低減させることができる。よって、開口部６０ｅや第一曲げ部６０ｆを設けない場合に比べて、低温環境からヒータ２５を点灯して温め始めたときに、分離板６０の温度を早く上昇させることができ、分離板６０上に発生した水滴を早期に蒸発させることができる。また、定着ベルト２１及び背面６０ｋ側に向かって折り曲げられた第一曲げ部６０ｆは通紙の邪魔をすることもない。
【００６１】
また、長手方向に延びる、開口部６０ｅの用紙搬送方向下流側の辺にも、案内面６０ｄ側から定着ベルト２１及び背面６０ｋ（図５）側に向かって折り曲げられた第二曲げ部６０ｇが形成されている。これにより、分離板６０の長手方向の強度をさらに増強させることができる。
【００６２】
しかしながら、低温環境での電源投入直後などの、分離板６０が十分に加熱されていない内に印刷が開始される場合には、上記のような構成であっても分離板６０上に結露が発生し、画像不具合が生じる可能性がある。それを回避するために、次の図６に示すように、分離板６０にリブを後から取り付けることも可能である。
【００６３】
図６は、図４に示す分離板６０にリブ６１を取り付けた状態を示す分離板６０の斜視図であり、図７は、図５に示す分離板６０にリブ６１を取り付けた状態を示す分離板６０の斜視図である。
リブ６１は、分離板６０のリブ取り付け孔６０ｉに着脱可能であって、分離板６０に取り付けられた状態で分離板６０の表面から突出する直線状部材である。リブ６１は用紙搬送方向に直線状に延在する。このリブ６１を分離板６０の表面に装着することで、用紙Ｐはリブ６１で持ち上げられて案内され、分離板６０の案内面６０ｄと用紙Ｐとの接触面積を減らすことができる。そのため、分離板６０の案内面６０ｄに結露があったとしても、用紙Ｐが結露に接触しにくくなり、用紙Ｐに水滴が付着することを抑制することができる。また、直線状部材であるリブ６１によって、分離板上に形成されるリブ取り付け孔６０ｉの形状を小さくすることができるため、リブ６１を分離板に設置しない状態（図４，５）でのリブ取り付け孔６０ｉによる用紙の耳折れやジャムの発生を低減させることができる。
【００６４】
なお、用紙Ｐの画像面と摺動するリブ６１の表面は、鋭角に形成され又はＲを有すると望ましい。これにより、画像面とリブ６１との摺動面積がより小さくなるため、画像上のリブ跡の面積と摺擦による画像乱れを低減することができる。
【００６５】
また、リブ６１の材質としてはフッ素樹脂で作製されることが望ましい。フッ素樹脂は耐熱性が高く、摺動性や離型性も優れた特殊材料であるため、定着中は高温になる分離板６０上でもリブ６１は変形せず、トナーなどの異物の堆積も発生しにくい。従って、用紙Ｐを長期間安定的に通紙することができる。
【００６６】
図８は、リブ６１の形状を示す斜視図である。
図８（ａ）に示すように、リブ６１は、用紙搬送方向に直線状に延在する案内面６１ｅを有している。案内面６１ｅよりも上流側には平坦な上流側端部６１ａが形成されている。案内面６１ｅの長手方向中央部には、案内面６１ｅの左右に設けられた固定部６１ｄと、案内面６１ｅの後方に突出した位置決めボス６１ｂが形成されている。図８（ｂ）から分かるように、分離板６０の案内面６０ｄと接触する固定部６１ｄの接触面は平坦に形成され、案内面６０ｄと密着するように構成されている。案内面６１ｅの左右に２つの固定部６１ｄを形成することで、リブ６１が安定し、分離板６０に対してぐらつかない。案内面６１ｅの下流側は、分離板６０のリブ取り付け孔６０ｉにスナップフィットする下流側端部６１ｃとして形成されている。リブ６１の分離板６０への取り付け時（図９）には、案内面６１ｅは、上流側から下流側に向かって分離板６０の案内面６０ｄから徐々に高くなり、位置決めボス６１ｂの近傍から下流側端部６１ｃまでは同じ高さを有する。さらに、案内面６１ｅは全長にわたって鋭角に形成され、その先端６１ｆは面取りにより平坦に形成されている。従って、用紙Ｐは案内面６１ｅへ滑らかに接触することになり、用紙は傷つきにくい。
【００６７】
図９は、リブ６１を取り付けた分離板６０の側面断面図、図１０は、リブ６１の分離板６０への取り付け手順を示す図である。
図９に示すように、分離板６０とは別体で構成されたリブ６１は、分離板６０の案内面６０ｄに設けられたリブ取り付け孔６０ｉに図示のように取り付けられる。リブ６１を取り付けた状態では、リブ６１は分離板６０の案内面６０ｄから少なくとも垂直方向に突出する。
【００６８】
リブ６１の分離板６０への取り付け手順は以下の通りである。
まず、ユーザーはリブ６１を持ち（図１０（ａ））、リブ６１の上流側端部６１ａを上流側のリブ取り付け孔６０ｉに挿入する（図１０（ｂ））。次いで、ユーザーはリブ６１の位置決めボス６１ｂを丸穴である中央部のリブ取り付け孔６０ｉに挿し込み（図１０（ｃ））、最後にリブ６１の下流側端部６１ｃを角穴である下流側のリブ取り付け孔６０ｉに差し込んで、下流側端部６１ｃのスナップフィットによりリブ６１を分離板６０に固定する（図１０（ｄ））。このようなスナップフィット式の取り付け方法を用いることで、ユーザーは後から簡単にリブ６１を分離板６０に取り付けることができる。このように、分離板６０の形状は、リブ６１が無い状態でそのまま通紙することも可能でありながら、リブ６１を取り付けた状態で通紙することも可能なように構成されている。そのため、分離板６０に結露が発生しやすい状況で画像形成装置を使うユーザーは、リブ６１を後から定着装置２０に取り付けて画像不具合を防止できる。また、結露への対策は不要であって、それよりもリブによる画像への跡などを気にするユーザーは、リブ６１を分離板６０に装着せずに画像形成装置をそのまま使うことができる。このように必要なユーザーのみにリブ６１を提供するため、全ての定着装置にリブを予め搭載しておく場合に比べて、定着装置の平均原価を低減することが可能となる。
【００６９】
図１１は、リブ６１を取り付けた分離板６０の平面図である。
図示のように、リブ６１は分離板６０の案内面６０ｄから突出している。用紙Ｐの画像面と摺動するリブ６１の表面（案内面６１ｅ）は、鋭角に形成され又はＲを有している。固定部６１ｄは分離板６０の案内面６０ｄに密着しており、リブ６１は分離板６０に対してぐらつかない。
【００７０】
図１２は、リブ６１の変形例を示す斜視図である。
このリブ６１は、図８に示すリブの構成に加えて、上流側端部６１ａと固定部６１ｄの間に、軸６１ｈまわりに回転可能なコロ６１ｇを備えている。軸６１ｈは案内面６１ｅの両側面から側方に突出しており、その軸６１ｈにコロ６１ｇが外れないように装着されている。コロ６１ｇは案内面６１ｅよりも上方に突出しているため、先端部６０ｃにより定着ベルト２１の表面から分離された用紙Ｐは、案内面６１ｅと摺動せずに又は僅かに摺動してコロ６１ｇにより下流側に案内される。すなわち、リブ６１は分離板６０に取り付けられた状態において分離板６０の表面から突出するコロ部材としてのコロ６１ｇを有する。従って、直線状部材であるリブに比べて用紙はさらに傷つきにくくなり、摺擦跡と画像の不具合が生じにくくなる。
【００７１】
また、用紙Ｐの画像面と摺動するコロ６１ｇの表面は、鋭角に形成され又はＲを有する。これにより、画像面とコロ６１ｇとの摺動面積がより小さくなるため、画像上のリブ跡の面積と摺擦による画像乱れを低減することができる。
【００７２】
また、コロ６１ｇの材質としてはフッ素樹脂で作製されることが望ましい。フッ素樹脂は耐熱性が高く、摺動性や離型性も優れた特殊材料であるため、定着中は高温になる分離板６０上でもコロ６１ｇは変形せず、トナーなどの異物の堆積も発生しにくい。従って、用紙Ｐを長期間安定的に通紙することができる。
【００７３】
なお、コロ６１ｇの半径が大きくて、リブ６１が分離板６０にスナップフィット係合する前にコロ６１ｇが分離板６０に接触しないように、上流側端部６１ａに対応するリブ取り付け孔６０ｉの横幅又は縦幅を大きくする必要がある。
【００７４】
図１３は、本実施形態に係る定着装置２０に設けられた分離板６０の長手方向端部の部分斜視図である。
分離板６０の回転軸孔６０ａは、定着装置２０のフレーム６２に設けられた回転軸６３に嵌め込まれており、回転軸６３と共に回動可能である。このように、分離板６０は定着装置側に固定される。そのため、ユーザー自らが使用環境に応じて分離板６０を定着装置に取り付け又は取り外すことができる。回転軸６３はフレーム６２から軸方向内側に延在している。分離板６０の位置決め面６０ｂは、非画像領域において定着ベルト２１の表面に当接しており、これにより定着ベルト２１に対する分離板６０の位置決めがなされる。すなわち、分離板６０は定着ベルト２１に対する位置決め面６０ｂを有している。前述のように、位置決め面６０ｂの先端は屈曲しており、その定着ベルト２１との当接面は滑らかに形成されている。
【００７５】
以上のように、本発明では、分離板６０にリブ６１などの案内部材のリブ取り付け孔６０ｉが用紙搬送を阻害しない配置で設けられており、ユーザーは案内部材を必要に応じて取り付け可能である。定着装置に案内部材を取り付けないまま通紙することも、案内部材を付けた状態で通紙することも可能である。高湿・低温環境下での使用時や、冷間状態からのスリープ復帰直後に印刷することが多い場合など、分離板６０に結露が発生しやすい状況では、ユーザーは案内部材を分離板に取り付けて画像不具合を防止できる。逆に結露への対策は不要であって、それよりも案内部材によるコロ跡やリブ跡などを気にする画質重視のユーザーは、案内部材を装着せずに、定着装置をそのまま使うことができる。
【符号の説明】
【００７６】
２０  定着装置
２１  定着ベルト（定着部材）
２５  ヒータ（熱源）
３１  加圧ローラ（加圧回転体）
６０  分離板（分離部材）
６０ｄ  案内面
６０ｉ  リブ取り付け孔（取り付け部）
６１  リブ（案内部材）
Ｎ  定着ニップ部
Ｐ  記録材
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７７】
【特許文献１】特許第４３１１０１２号公報
【図１】
2017215508.tif 000003
【図２】
2017215508.tif 000004
【図３】
2017215508.tif 000005
【図４】
2017215508.tif 000006
【図５】
2017215508.tif 000007
【図６】
2017215508.tif 000008
【図７】
2017215508.tif 000009
【図８】
2017215508.tif 000010
【図９】
2017215508.tif 000011
【図１０】
2017215508.tif 000012
【図１１】
2017215508.tif 000013
【図１２】
2017215508.tif 000014
【図１３】
2017215508.tif 000015