JP2007034138A - 定着装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】用紙剥離手段の先端部付近に滞留したトナー、特に、用紙剥離手段と加熱手段との間に滞留するトナーや、用紙剥離手段の先端部付近において、加熱手段の転写用紙搬送時における回転方向の下流側に滞留するトナーを効果的に除去することのできる定着装置を提供する。
【解決手段】正逆回転可能に設けられる加熱ローラ１００と、加熱ローラ１００と対向して配置されてニップ部２００を形成するとともに、正逆転回転可能に設けられる加圧ローラ３００と、加熱ローラ１００及び加圧ローラ３００の少なくとも一方に接触するように配置される分離爪４００と、加熱ローラ１００及び加圧ローラ３００の回転方向を切り替えるための回転方向切替手段５００と、分離爪４００が加熱ローラ１００および／または加圧ローラ３００に接触する接触条件を変更するための接触条件変更手段６００とを有する。
【選択図】図３

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファックス等、及びこれらの複合機等に用いられる定着装置、及びこれを備えた画像形成装置に関する。

従来より、プリンタ、複写機、またはファクシミリなどの画像形成装置に備えられる定着装置として、回転体である加熱手段と、加熱手段に圧接するように配置され、回転体である加圧手段とを有するものが知られている。この定着装置において、表面にトナー像が担持された転写用紙を加圧・加熱してトナー像を転写用紙に定着するために、転写用紙が加熱手段と加圧手段との間を搬送される。この搬送時において、加熱手段および加圧手段は、所定の方向に回転する。

また、上記の定着装置として、加熱手段に転写用紙が巻き付くことを防止するために、加熱手段に接触するように配置される用紙剥離手段を設けて、この用紙剥離手段の先端部で転写用紙を加熱手段から剥離させる定着装置がある。

この定着装置において、加熱手段と加圧手段との間を転写用紙が搬送される際に、転写用紙の表面に付着しているトナーが加熱手段に移行した場合には、この加熱手段に移行したトナーが用紙剥離手段の先端部において堰き止められて（掻き取められて）、用紙剥離手段の先端部付近にトナーが滞留することが生じ得る。このトナーの滞留が生じた場合、滞留したトナーは、転写用紙が用紙剥離手段によって加熱手段から剥離される際に、転写用紙の先端に付着して、転写用紙に汚れを生じさせる。

特に、近年増加しているカラープリンタにおいては、転写用紙上に形成される画像のトナー量が多いため、加熱手段に移行するトナー量も多くなる。このため、トナーが用紙剥離手段の先端部付近に滞留することが顕著に生じ得る。

このような問題に対応するため、加熱手段および加圧手段を転写用紙の搬送時と逆方向へ回転（以下、逆回転）させて、用紙剥離手段の先端部付近に滞留したトナーを除去するとともに、除去したトナーを、加熱手段から加圧手段へ、さらに、加圧手段から加圧手段に接触するように配置されたクリーニングコロへ転移させる技術が提案されている（特許文献１）。
特開２０００−１５９４０７号公報

しかし、上記従来技術において、転写用紙が加熱手段と加圧手段との間を搬送されるたびに、加熱手段および加圧手段に逆回転動作を行わせない場合には、トナーが用紙剥離手段の先端部付近に滞留することを完全に防止することができないという問題がある。

また、用紙剥離手段と加熱手段との間に滞留するトナーや、用紙剥離手段の先端部付近において、加熱手段の転写用紙搬送時における回転方向の下流側に滞留するトナーを効果的に除去することは非常に困難であるといった問題がある。

本発明は、上記従来技術の有する問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、用紙剥離手段の先端部付近に滞留したトナー、特に、用紙剥離手段と加熱手段との間に滞留するトナーや、用紙剥離手段の先端部付近において、加熱手段の転写用紙搬送時における回転方向の下流側に滞留するトナーを効果的に除去することのできる定着装置を提供することにある。

本発明の上記目的は、下記の手段によって達成される。

（１）正逆回転可能に設けられる加熱手段と、該加熱手段と対向して配置されてニップ部を形成するとともに、正逆転回転可能に設けられる加圧手段と、前記加熱手段及び前記加圧手段の少なくとも一方に接触するように配置される用紙剥離手段と、前記加熱手段及び前記加圧手段の回転方向を切り替えるための回転方向切替手段と、前記用紙剥離手段が前記加熱手段および／または前記加圧手段に接触する接触条件を変更するための接触条件変更手段とを有することを特徴とする定着装置。

（２）前記接触条件変更手段は、前記用紙剥離手段が前記加熱手段及び前記加圧手段の少なくとも一方を押圧する押圧力を変更することを特徴とする（１）に記載の定着装置。

（３）前記接触条件変更手段は、前記用紙剥離手段の回転支点位置を変更することを特徴とする（１）又は（２）に記載の定着装置。

（４）前記接触条件変更手段は、前記用紙剥離手段が前記加熱手段及び前記加圧手段の少なくとも一方に接触する接触角度を変更することを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１つに記載の定着装置。

（５）前記接触条件変更手段は、前記用紙剥離手段が前記加熱手段及び前記加圧手段の少なくとも一方を押圧する押圧力と、前記用紙剥離手段が前記加熱手段及び前記加圧手段の少なくとも一方に接触する接触角度とを、同時に変更することを特徴とする（１）〜（４）のいずれか１つに記載の定着装置。

（６）前記加圧手段の表面付着物を除去するための除去手段をさらに有することを特徴とする（１）〜（５）のいずれか１つに記載の定着装置。

（７）前記回転方向切替手段は、前記加熱手段の回転が一旦停止されて、前記用紙剥離手段によって前記用紙剥離手段の接触条件の変更が行われた後に、回転方向を切り替えることを特徴とする（１）〜（６）のいずれか１つに記載の定着装置。

（８）（１）〜（７）のいずれか１つに記載の定着装置を有することを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、加熱手段及び加圧手段の少なくとも一方に接触するように配置された用紙剥離手段の接触条件が接触条件変更手段によって変更される。これにより、用紙剥離手段の先端部付近に滞留したトナー、特に、用紙剥離手段と加熱手段との間に滞留するトナーや、用紙剥離手段の先端部付近において、加熱手段の転写用紙搬送時における回転方向の下流側に滞留するトナーを効果的に除去することができる

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態における画像形成装置１の構成を示すブロック図である。

画像形成装置１は、カラー画像を形成することが可能な画像形成装置であり、制御部２、メモリ３、およびプリンタ部４を備え、これらは信号をやり取りするためにバス５を介して相互に接続されている。

制御部２は、プログラムにしたがって上記各部の制御や各種の演算処理を行う。

メモリ３は、不揮発性メモリと揮発性メモリとを含み、不揮発性メモリは、画像形成装置１の基本動作を制御するプログラムなどの各種プログラムやデータを格納する。揮発性メモリは、作業領域として一時的にプログラムやデータを記憶する。 図２は、本発明の第１の実施形態における画像形成装置１のプリンタ部４を概略的に示す断面図である。

プリンタ部４は、感光ドラム１０、帯電ローラ２０、トナーカートリッジ３０、現像ローラ４０、転写ローラ５０、給紙トレイ６０、定着装置７０、および排紙トレイ８０を備えている。

画像形成装置１は、画像データを受信すると、感光ドラム１０の表面を帯電ローラ２０により均一に帯電してから、受信した画像データに基づいて図示しないプリントヘッドにより露光することによって、感光ドラム１０の表面上に静電潜像部を形成した後、トナーカートリッジ３０から供給されたトナーを現像ローラ４０により静電潜像部に付着させる。本実施形態において、トナーはスチレンアクリル，ポリエステルなどの樹脂から形成される。

次いで、画像形成装置１は、給紙トレイ６０から搬送されてきた転写用紙上に、感光ドラム１０に付着されたトナーを転写ローラ５０により転写し、転写用紙８００（図３参照）上に転写されたトナーを定着装置７０により当該転写用紙に定着する。こうして印刷された転写用紙８００は、排紙トレイ８０に排出される。

図３は、本発明の第１の実施形態における定着装置７０を示す断面図であり、図４は、本発明の第１の実施形態における定着装置７０の定着動作時における状態を示す断面図である。なお、説明の便宜のために、図４において、定着装置７０の一部の図示を省略している。

図３に示すように、定着装置７０は、正逆回転可能な加熱ローラ１００（加熱手段）と、この加熱ローラ１００と対向するように配置されて、加熱ローラ１００とともにニップ部２００を形成し、正逆回転可能な加圧ローラ３００（加圧手段）と、加熱ローラ１００に接触するように配置される分離爪４００（用紙剥離手段）と、加熱ローラ１００の回転方向を切り替えるための回転方向切替手段５００と、分離爪４００が加熱ローラ１００に接触する接触条件を変更する接触条件変更手段６００と、加圧ローラ３００の表面に付着した付着物を除去する除去手段としての清掃ローラ７００（除去手段）とを備えている。本実施形態において、上記の加熱ローラ１００の正回転方向および逆回転方向は、図３に示す方向Ａおよび方向Ｂであり、加圧ローラ３００の正回転方向および逆回転方向は、図３に示す方向Ｃおよび方向Ｄである。

加熱ローラ１００は、アルミや鉄等の金属からなる中空円筒形状の芯金１００ａと、この芯金１００ａの外周面に設けられた厚さ１０〜７０μｍのフッ素樹脂層１００ｂと、ハロゲンヒータ等からなり、芯金１００ａの内部に設けられて芯金１００ａ並びにフッ素樹脂層１００ｂを加熱するための発熱体１００ｃとを備えている。なお、芯金１００ａとフッ素樹脂層１００ｂとの間に、厚さが０．１〜５ｍｍを呈し、シリコーンゴム等からなる弾性層（図示せず）を形成することも可能である。

本実施形態において、加熱ローラ１００は、電気的に回転制御（回転数や回転方向を制御）された図示しないモータ等の駆動源からの動力が、ギヤ等の動力伝達系を経由して伝達されるように設けられる。

回転方向切替手段５００は、上述した図示しないモータ等の駆動源の回転方向を正転又は逆転制御することが可能に設けられる。なお、回転方向切替手段５００は、駆動源の回転方向を動力伝達系の経路変更等によって制御するように構成することも可能である。

加圧ローラ３００は、アルミや鉄等の金属からなる円筒形状の芯金３００ａと、この芯金３００ａの外周面に設けられたシリコーンゴムやシリコーンスポンジ等からなる弾性層３００ｂとを備えている。なお、この弾性層３００ｂの外表面に、厚さ１０〜７０μｍのフッ素樹脂層を形成しても良い。また、本実施形態において、加圧ローラ３００は、加熱ローラ１００に圧接されており、加熱ローラ１００の回転に従動して回転する。

分離爪４００は、幅１〜１０ｍｍの先細り形状に形成され、軸４００ａを支点として回動可能に設けられている。また、分離爪４００は、ポリエチレンスルフィド（ＰＰＳ），ポリアミドイミド（ＰＡＩ），ポリイミド（ＰＩ），ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ），四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）等の耐熱樹脂から形成され、分離爪４００の表面は、ＰＦＡ，四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ），四フッ化エチレン・六フッ化エチレン共重合体（ＦＥＰ）等のフッ素樹脂コーティング層により被覆されることが好ましい。また、本実施形態において、分離爪４００の基材の熱伝導率が０．３５Ｗ／ｍ・ｋ以下に設定される。

また、分離爪４００の先端は、常時、０．０５Ｎ以上の力量で加熱ローラ１００に圧接されるが、０．１Ｎ以上の力量で加熱ローラ１００に圧接されることがより好ましい。また、加熱ローラ１００に接する分離爪４００の先端部分と分離爪４００の軸４００ａとを結んだ線分ＰＥと、加熱ローラ１００に接する分離爪４００の先端部分と加熱ローラ１００の中心とを結んだ線分ＰＯが交差する角度αは、８５〜１０５°になるように設定される。

接触条件変更手段６００は、モータ６００ａ、偏心カム６００ｂ、スプリングベース６００ｃ、およびスプリング６００ｄを備える。

接触条件変更手段６００において、モータ６００ａの駆動により偏心カム６００ｂが回転すると、スプリングベース６００ｃがモータ６００ａに対して接近・離反するようにスプリング６００ｄが伸縮し、この伸縮に伴い、分離爪４００が加熱ローラ１００を押圧する押圧力が変更される。図４（Ｂ）に示すように、スプリング６００ｄが伸張状態にあるときに分離爪４００が加熱ローラ１００を押圧する押圧力は、図４（Ａ）に示すように、スプリング６００ｄが圧縮状態にあるときに分離爪４００が加熱ローラ１００を押圧する押圧力よりも小さくなる。

清掃ローラ７００は、ニップ部２００よりも、加圧ローラ３００の転写用紙搬送時における回転方向（正回転方向：方向Ｃ）の上流側表面と接触するように配置されており、アラミド繊維や和紙などのシート状物で表面を被覆した回転清掃体の構成を有している。なお、清掃ローラ７００は、例えば、ベルト状の回転体であってもよい。

また、本実施形態において、加熱ローラ１００の温度は加圧ローラ３００の温度よりも低く、さらに加圧ローラ３００の温度は清掃ローラ７００よりも低く設定される。

次に、第１の実施形態の画像形成装置における定着動作について説明する。

まず、加熱ローラ１００と加圧ローラ３００とにより形成されるニップ部２００の温度が１５０〜２００℃になるように、加熱ローラ１００が加熱される。そして、加熱ローラ１００が前記温度に加熱された状態において、加熱ローラ１００および加圧ローラ３００が方向Ａおよび方向Ｃに正回転することによって、転写用紙８００がニップ部２００に搬送され、転写用紙８００の表面に形成されたトナー画像が転写用紙８００に定着される。この定着は、加熱ローラ１００からの熱と加圧ローラ３００からの圧力とによってトナーが融解して、転写用紙８００の繊維に浸透することによってなされる。

次に、第１の実施形態の画像形成装置１において、画像形成装置１に印刷指示が受信されてから上記の定着動作を経て、トナー除去動作が実行されるまでの間に実行される処理について説明する。

図９は、第１の実施形態の画像形成装置１における処理の手順を示すフロチャートである。図９のフロチャートにより示されるアルゴリズムは、メモリ３に記憶され、制御部２によって実行される。

印刷の指示が受信されると（ステップＳ１０１）、加熱ローラ１００および加圧ローラ３００が方向Ａおよび方向Ｃに正回転駆動される（ステップＳ１０２）。

次に、加熱ローラ１００および加圧ローラ３００が正回転駆動されると、転写用紙８００が搬入される（ステップＳ１０３）。

続いて、転写用紙８００がニップ部２００を通過するときに、転写用紙８００にトナー像が定着される定着工程が実行される（ステップＳ１０４）。この定着工程が実行された後において、トナー像が表面に定着された転写用紙８００がトレイに排出される（ステップＳ１０５）。

転写用紙８００がトレイに排出された後、加熱ローラ１００および加圧ローラ３００の正回転駆動が一旦停止されて（ステップＳ１０６）、接触条件変更手段６００に分離爪４００の接触条件の変更を行わせる（ステップＳ１０７）。具体的には、接触条件変更手段６００に、スプリング６００ｄの伸びを図４（Ａ）の状態から図４（Ｂ）の状態に変更させて、分離爪４００が加熱ローラ１００を押圧する押圧力を下げるように変更させる。

次に、加熱ローラ１００および加圧ローラ３００が方向Ｂおよび方向Ｄに逆回転駆動される（ステップＳ１０８）。具体的には、回転方向切替手段５００が加熱ローラ１００を逆回転するように制御される。また、加熱ローラ１００が逆回転することに伴って、加圧ローラ３００は、加熱ローラ１００の回転に従動して逆回転する。

そして、加熱ローラ１００および加圧ローラ３００が所定回転数若しくは所定時間の逆回転を終了したら、加熱ローラ１００および加圧ローラ３００の回転が停止される（ステップＳ１０９）。また、この回転の停止とともに、分離爪４００を正常状態へと復帰する剥離手段条件リセット処理が実行される（ステップＳ１１０）。

以上より、本実施形態において、加熱ローラ１００を逆回転させるにあたって、分離爪４００が加熱ローラを押圧する押圧力が下げられる。これにより、分離爪４００の先端部付近に滞留したトナー、特に、分離爪４００と加熱ローラ１００との間に滞留するトナーや、分離爪４００の先端部付近において、加熱ローラ１００の正回転方向Ａの下流側に滞留するトナーは除去される。

また、加熱ローラ１００および加圧ローラ３００の逆回転時において、分離爪４００の先端部付近に滞留していたトナーは、加熱ローラ１００によって加熱ローラ１００と加圧ローラ３００との接触位置まで搬送され、加熱ローラ１００と加圧ローラ３００との接触位置において加熱ローラ１００から加圧ローラ３００に転移する。さらに、当該トナーは、加圧ローラ３００によって加圧ローラ３００と清掃ローラ７００との接触位置に搬送されて、当該接触位置において清掃ローラ７００に転移することにより清掃・除去される。上述した各ローラ間のトナーの転移は、各ローラに温度差があることによって可能となる。

また、加熱ローラおよび加圧ローラの逆回転時において、分離爪４００の基材の熱伝導率が０．３５Ｗ／ｍ・ｋ以下に設定されているため、分離爪４００の先端部付近に滞留していたトナーは分離爪４００から効率良く除去される。

次に、第２の実施形態について説明する。

図５は、第２の実施形態における定着装置７１の定着動作時における状態を示す断面図である。なお、図５および以下の説明において、第１の実施形態と共通する構成については上述した第１の実施形態の説明において示した符号と同一の符号を付して示す。また、定着装置７１の基本構成は、第１の実施形態における定着装置７０の基本構成と共通する。これにより、以下の説明においては、第１の実施形態と相違する点についてのみ説明する。
また、説明の便宜のために、図５において、定着装置７１に設けられる加圧ローラ３００及び清掃ローラ７００の図示を省略している。

定着装置７１において、第１の実施形態における分離爪４００および接触条件変更手段６００に代えて、分離爪４０１および、分離爪４０１が加熱ローラ１００を押圧する押圧力を変更可能な接触条件変更手段６０１が設けられる。

分離爪４０１は、長孔４０１ａが形成され、長孔４０１ａ内部を摺動可能に長孔４０１ａに挿入された軸４０１ｂを有する。

接触条件変更手段６０１は、分離爪４０１の一端に接続され、分離爪４０１を所定の力で押圧するためのスプリング６０１ａと、スプリング６０１ａの一端に接続されるスプリングベース６０１ｂと、ソレノイド等などから構成され、軸４０１ｂを図示上下方向、即ち、長孔４０１ａに沿って変位させる変位手段（図示せず）とを備える。

接触条件変更手段６０１が上記の構成を有することにより、分離爪４０１は端部においてスプリング６０１ａにより所定の力で押圧され、この押圧により、分離爪４００には加熱ローラ１００を押圧する方向へ向かう回転力が付加される。この回転の支点位置は、軸４０１ｂの位置が変更されることに伴い変更され、当該支点位置が変更されると分離爪４０１が加熱ローラを押圧する押圧力は変更される。図５（Ｂ）に示すように軸４０１ｂが長孔４０１ａの上方に位置するときに、分離爪４０１が加熱ローラ１００を押圧する押圧力は、図５（Ａ）に示すように軸４０１ｂが長孔４０１ａの下方に位置するときに、分離爪４０１が加熱ローラ１００を押圧する押圧力よりも小さくなる。

本実施形態において、トナー像の定着動作時に画像形成装置において実行される処理は、第１の実施形態と、接触条件変更手段によって実行される処理において異なる。

本実施形態において、トナー像が表面に定着された転写用紙８００がトレイに排出され（図９に示すステップＳ１０５に対応）、加熱ローラ１００および加圧ローラ３００の回転駆動が一旦停止された（図９に示すステップＳ１０６に対応）後、接触条件変更手段６０１に分離爪４０１が加熱ローラ１００を押圧する押圧力の変更を行わせる（図９に示すステップＳ１０７に対応）。具体的に説明すると、まず、転写用紙８００のニップ部２００搬送時においては、軸４０１ｂの位置は図５（Ａ）に示す状態に設定されている。そして、転写用紙８００がニップ部２００を通過して、加熱ローラ１００および加圧ローラ３００の回転が中止されたときに、接触条件変更手段６０１に、軸４０１ｂの位置を図５（Ａ）の状態から図５（Ｂ）の状態に変更させて、分離爪４０１が加熱ローラ１００を押圧する押圧力を下げさせる。

上記のように分離爪４０１が加熱ローラ１００を押圧する押圧力が変更された後において、加熱ローラ１００および加圧ローラ３００を逆回転させる（図９に示すステップＳ１０８に対応）。

以上のように、本実施形態においても第１の実施形態と同様に、加熱ローラ１００および加圧ローラ３００を逆回転させるにあたって、接触条件変更手段６０１により分離爪４００が加熱ローラ１００を押圧する押圧力が下げられる。これにより、本実施形態においても、第１の実施形態で述べた効果と同様の効果が発揮され得る。

次に、第３の実施形態について説明する。

図６は、第３の実施形態における定着装置７２の定着動作時における状態を示す断面図である。なお、図６および以下の説明において、第１の実施形態と共通する構成については上述した第１の実施形態の説明において示した符号と同一の符号を付して示す。また、定着装置７２の基本構成は、第１の実施形態における定着装置７０の基本構成と共通する。これにより、以下の説明においては、第１の実施形態と相違する点についてのみ説明する。
また、説明の便宜のために、図６において、定着装置７２に設けられる加圧ローラ３００及び清掃ローラ７００の図示を省略している。

定着装置７２には、第１の実施形態における接触条件変更手段６００に代えて、分離爪４００が加熱ローラ１００に接触する接触角度を変えることが可能な接触条件変更手段６０２が設けられる。

接触条件変更手段６０２は、モータ６０２ａと、偏心カム６０２ｂと、スプリングベース６０２ｃと、スプリング６０２ｄ，６０２ｅとを備えている。

接触条件変更手段６０２は、スプリングベース６０２ｃを貫通する分離爪４００の軸４００ａを介して分離爪４００と連結される。

スプリング６０２ｄは伸縮方向に圧力を作用し、スプリングベース６０２ｃを偏心カム６０２ｂに付勢している。また、スプリング６０２ｅは分離爪４００の上端に係止されている。

接触条件変更手段６０２において、モータ６０２ａが作動して偏心カム６０２ｂが回転すると、スプリングベース６０２ｃの位置が変更され、分離爪４００の先端部が加熱ローラ１００に接触する接触角度が変更される。すなわち、スプリングベース６０２ｃが図６（Ａ）に示す位置にあるときには（スプリング６０２ｄが圧縮状態にあるときには）、分離爪４００の先端部は加熱ローラ１００に対して鋭角に接する。また、スプリングベース６０２ｃが図６（Ｂ）に示す位置にあるときには（スプリング６０２ｄが伸張状態にあるときには）、分離爪４００の先端部は加熱ローラ１００に対して鈍角に接する。図（Ａ）に示す状態において、分離爪４００の加熱ローラ１００に対して接する先端部分と分離爪４００の軸４００ａとを結んだ線分ＰＥと、分離爪４００の加熱ローラ１００に対して接する先端部分と加熱ローラ１００の中心とを結んだ線分ＰＯとが交差する角度βは大きいことが好ましく、本実施形態において１１５°以上に設定される。

本実施形態において、トナー像の定着動作時に、画像形成装置において実行される処理は、第１の実施形態と接触条件変更手段によって実行される処理が異なる。

本実施形態において、トナー像が表面に定着された転写用紙がトレイに排出され（図９に示すステップＳ１０５に対応）、加熱ローラ１００および加圧ローラ３００の回転駆動が一旦停止された（図９に示すステップＳ１０６に対応）後、接触条件変更手段６０２に分離爪４００が加熱ローラ１００に接触する接触角度の変更を行わせる（図９に示すステップＳ１０７に対応）。具体的に説明すると、転写用紙８００がニップ部２００を搬送するときには、分離爪４００が加熱ローラ１００に接触する接触角度は図６（Ａ）に示すように鋭角に設定されている。そして、転写用紙８００がニップ部２００を通過して、加熱ローラ１００および加圧ローラ３００の回転が中止されたときに、接触条件変更手段６０２に、当該接触角度を図６（Ｂ）に示すように鈍角に変更させる。

当該接触角度が変更された後において、加熱ローラ１００および加圧ローラ３００を逆回転させる（図９に示すステップＳ１０８に対応）。

以上のように、本実施形態において、加熱ローラ１００を逆回転させるにあたって、接触条件変更手段６０２により分離爪４００が加熱ローラ１００に接触する接触角度が変更される。これにより、第１の実施形態と同様に、分離爪４００の先端部付近に滞留したトナー、特に、分離爪４００と加熱ローラ１００との間に滞留するトナーや、分離爪４００の先端部付近において、加熱ローラ１００の正回転方向の下流側に滞留するトナーは除去される。

また、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、分離爪４００の先端部付近に滞留したトナーは、清掃ローラ７００まで転移して清掃・除去される。

次に、第４の実施形態について説明する。

図７は、第４の実施形態における定着装置７３の定着動作時における状態を示す断面図である。なお、図７および以下の説明において、第１の実施形態と共通する構成については上述した第１の実施形態の説明において示した符号と同一の符号を付して示す。また、定着装置７３の基本構成は、第１の実施形態における定着装置７０の基本構成と共通する。これにより、以下の説明においては、第１の実施形態と相違する点についてのみ説明する。
また、説明の便宜のために、図７において、定着装置７３に設けられる加圧ローラ３００及び清掃ローラ７００の図示を省略している。

定着装置７３において、第１の実施形態における接触条件変更手段６００に代えて、分離爪４００が加熱ローラ１００に接触する接触角度と、分離爪４００が加熱ローラ１００を押圧する押圧力とを、同時に変更することが可能な接触条件変更手段６０３が設けられている。

接触条件変更手段６０３は、長孔６０３ａが形成された軸ホルダー６０３ｂと、分離爪４００の端部に接続されるスプリング６０３ｃと、分離爪４００と反対側に位置するスプリング６０３ｃの端部に接続されるとともに、軸ホルダー６０３ｂに接合される軸ホルダー６０３ｄとを備える。

また、接触条件変更手段６０３は、長孔６０３ａ内部を摺動可能に長孔６０３ａ内に挿入された軸４００ａを介して分離爪４００と接続される。

加えて、接触条件変更手段６０３は、ソレノイド等などから構成され、分離爪４００の軸４００ａを図示左右方向、即ち、長孔６０３ａに沿って変位させる変位手段（図示せず）をさらに備える。

本実施形態において、図７（Ａ）に示すように、軸４００ａが長孔６０３ａの左方、即ち、加熱ローラ１００に接近するように配置されているときには、分離爪４００の先端部は加熱ローラ１００に対して鋭角に接する。一方、図７（Ｂ）に示すように、軸４００ａが長孔６０３ａの右方、即ち、加熱ローラ１００から離反するように配置されているときには、分離爪４００の先端部は加熱ローラ１００に対して鈍角に接する。

また、図７（Ｂ）に示す状態におけるスプリング６０３ｃの伸びは、図７（Ｂ）に示す状態におけるスプリング６０３ｃの伸びよりも長い。これにより、図７に示す分離爪４００の軸４００ａから上方部分が軸ホルダ−６０３ｄ側に引っ張られる力は、図７（Ｂ）に示す状態の方が、図７（Ｂ）に示す状態よりも、大きくなる。このため、図７（Ｂ）に示す状態において分離爪４００が加熱ローラ１００を押圧する押圧力は、図７（Ａ）に示す状態において分離爪４００が加熱ローラ１００を押圧する押圧力よりも、小さくなる。

本実施形態において、トナー像の定着動作時に、画像形成装置において実行される処理は、第１の実施形態と接触条件変更手段によって実行される処理が異なる。

本実施形態において、トナー像が表面に定着された転写用紙がトレイに排出され（図９に示すステップＳ１０５に対応）、加熱ローラ１００および加圧ローラ３００の回転駆動が一旦停止された（図９に示すステップＳ１０６に対応）後、接触条件変更手段６０３に、分離爪４００が加熱ローラ１００に接触する接触角度、および分離爪４００が加熱ローラ１００を押圧する押圧力の変更を行わせる（図９に示すステップＳ１０７に対応）。具体的に説明すると、本実施形態において、転写用紙８００がニップ部２００を搬送されるときには、分離爪４００が加熱ローラ１００に接触する接触角度は図７（Ａ）に示すように鋭角に設定されており、転写用紙８００がニップ部２００を通過して、加熱ローラ１００および加圧ローラ３００の回転が中止されたときに、接触条件変更手段６０３に、当該接触角度を図７（Ｂ）に示すように鈍角に変更させる。この処理において、分離爪４００が加熱ローラ１００に接触する接触角度が鋭角から鈍角に変更されるとともに、分離爪４００が加熱ローラ１００を押圧する押圧力が下げられる。

そして、前記接触角度および押圧力が変更された後、加熱ローラ１００および加圧ローラ３００を逆回転させる（図９に示すステップＳ１０８に対応）。

以上のように、本実施形態においては、加熱ローラ１００および加圧ローラ３００を逆回転させるにあたって、分離爪４００が加熱ローラ１００に接触する接触角度と、分離爪４００が加熱ローラ１００を押圧する押圧力とが、変更される。これにより、分離爪４００の先端部付近に滞留したトナー、特に、分離爪４００と加熱ローラ１００との間に滞留するトナーや、分離爪４００の先端部付近において、加熱ローラ１００の正回転方向の下流側に滞留するトナーは除去される。

また、本実施形態においても、第１の実施形態と同様に、滞留トナーは、清掃ローラ７００まで転移して清掃・除去される。

本発明は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内において、種々改変することができる。

例えば、分離爪は、加熱ローラに接触せずに加圧ローラに接触するように設けられてもよく、さらに、分離爪は、加熱ローラおよび加圧ローラのいずれにも接触するように設けられてもよい。このときには、接触条件変更手段は、加圧ローラまたは加熱ローラおよび加圧ローラに分離爪が接触する接触角度、加圧ローラまたは加熱ローラおよび加圧ローラを分離爪が押圧する押圧力を変更することが可能なように設けられる。

また、分離爪は、アルミ等の金属体から形成され、分離爪の表面が、ＰＦＡ，ＰＴＦＥ，ＦＥＰ等のフッ素樹脂コーティング層により被覆されても良い。

また、加熱ローラおよび加圧ローラは、それぞれ独立に回転する独立回転駆動系として設けられても良い。

また、上記実施の形態で示したローラ方式の加熱ローラに代えて、図８に示すようなベルト式の加熱手段を設けても良い。

図８は、本発明の第１〜４の実施形態とは他態様の加熱手段が設けられた定着装置７４を示す断面図である。

図８に示す定着装置７４には、加熱ローラ１０１ａと、加圧ローラ３００と対向するように配置される定着ローラ１０１ｂと、加熱ローラ１０１ａおよび定着ローラ１０１ｂに巻設され、回動可能である定着ベルト１０１ｃとを備える加熱手段１０１が設けられている。

加熱ローラ１０１ａは、第１〜４の実施形態において示した加熱ローラ１００と構造的に実質的に同一であり、アルミや鉄等の金属からなる中空円筒形状の芯金１０１ａ１と、この芯金１０１ａ１の外周面に設けられたフッ素樹脂層１０１ａ２と、ハロゲンヒータ等からなり、芯金１０１ａ１の内部に設けられて芯金１０１ａ１並びにフッ素樹脂層１０１ａ２を加熱するための発熱体１０１ａ３とを備えている。なお、芯金１０１ａ１とフッ素樹脂層１０１ａ２との間に、シリコーンゴム等からなる弾性層（図示せず）を形成することも可能である。

定着ベルト１０１ｃは、無端のベルト状を呈し、ＰＩ等の耐熱樹脂、或いはＮｉ等の金属から構成される。なお、図８に示す定着装置において、上記の定着ローラ１０１ｂに代えて、第１〜４の実施形態において示した加熱ローラ１００と同一のものが使用されても良い。

また、本発明の定着装置が適用可能な画像形成装置としては、モノクロ／カラーの複写機・プリンタ・ファックス及びこれらの複合機とされる。

本発明の第１の実施形態における画像形成装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１の実施形態における画像形成装置のプリンタ部を概略的に示す断面図である。 本発明の第１の実施形態における定着装置を示す断面図である。 本発明の第１の実施形態における定着装置の定着動作時における状態を示す断面図である。 本発明の第２の実施形態における定着装置の定着動作時における状態を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態における定着装置の定着動作時における状態を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態における定着装置の定着動作時における状態を示す断面図である。 本発明の第１〜４の実施形態とは他態様の加熱手段が設けられた定着装置を示す断面図である。 第１の実施形態の画像形成装置における処理の手順を示すフロチャートである。

符号の説明

１ 画像形成装置、
７０，７１，７２，７３，７４ 定着装置、
１００ 加熱ローラ、
１０１ 加熱手段、
２００ ニップ部、
３００ 加圧ローラ、
４００ 分離爪、
５００ 回転方向切替手段、
６００，６０１，６０２，６０３ 接触条件変更手段、
７００ 清掃ローラ。

Claims (8)

1. 正逆回転可能に設けられる加熱手段と、
   該加熱手段と対向して配置されてニップ部を形成するとともに、正逆転回転可能に設けられる加圧手段と、
   前記加熱手段及び前記加圧手段の少なくとも一方に接触するように配置される用紙剥離手段と、
   前記加熱手段及び前記加圧手段の回転方向を切り替えるための回転方向切替手段と、
   前記用紙剥離手段が前記加熱手段および／または前記加圧手段に接触する接触条件を変更するための接触条件変更手段と、
   を有することを特徴とする定着装置。
2. 前記接触条件変更手段は、前記用紙剥離手段が前記加熱手段及び前記加圧手段の少なくとも一方を押圧する押圧力を変更することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記接触条件変更手段は、前記用紙剥離手段の回転支点位置を変更することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。
4. 前記接触条件変更手段は、前記用紙剥離手段が前記加熱手段及び前記加圧手段の少なくとも一方に接触する接触角度を変更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。
5. 前記接触条件変更手段は、前記用紙剥離手段が前記加熱手段及び前記加圧手段の少なくとも一方を押圧する押圧力と、前記用紙剥離手段が前記加熱手段及び前記加圧手段の少なくとも一方に接触する接触角度とを、同時に変更す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。
6. 前記加圧手段の表面付着物を除去するための除去手段をさらに有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の定着装置。
7. 前記回転方向切替手段は、前記加熱手段の回転が一旦停止されて、前記用紙剥離手段によって前記用紙剥離手段の接触条件の変更が行われた後に、回転方向を切り替え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。
8. 請求項１〜７のいずれか１つに記載の定着装置を有することを特徴とする画像形成装置。

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