JP2007065342A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 装置構成や紙質などにかかわらず、画像品質の低下を抑制することが可能な定着装置を提供する。
【解決手段】 この画像定着部１４（定着装置）は、用紙Ｐに転写されたトナー像を用紙Ｐに定着させるとともに、用紙Ｐを所定の搬送経路に沿って搬送する定着ローラ３０と、定着ローラ３０から用紙Ｐを分離する分離機構５０とを備えている。分離機構５０は、定着ローラ３０の周面に当接して定着ローラ３０から用紙Ｐを分離する分離爪７０と、分離爪７０を保持するホルダ部材６０と、ホルダ部材６０に回転可能に保持され、定着ローラ３０から分離した用紙Ｐを回転しながら搬送経路下流側へと案内する一対のコロ部材８０とを含んでおり、ホルダ部材６０は、分離爪７０とコロ部材８０との間の搬送経路において用紙Ｐをコロ部材８０へと案内するガイド部６１ｆおよび６２ｆを有している。
【選択図】 図２

Description

本発明は、用紙に転写されたトナー像を用紙に定着させるための定着装置に関する。

従来、感光体ドラム表面の静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成し、このトナー像を用紙に転写することにより出力画像を得るように構成した画像形成装置が知られており、上記画像形成装置に具備され、用紙に転写されたトナー像を用紙に定着させる定着装置が知られている。

この従来の定着装置は、用紙を加熱する定着（ヒート）ローラと、この定着ローラとともにニップ領域を形成し、用紙を定着ローラに押し付ける加圧（プレス）ローラとを備えており、定着ローラに押し付けられて加熱された用紙は、定着ローラに付着した状態で両ローラ間のニップ領域から送り出されることにより、定着ローラに巻き付く場合がある。この用紙の巻き付きを防止するために、一般的に、定着装置には、定着ローラから用紙を分離するための分離爪が設けられている。この分離爪は、ニップ領域の出口近傍に配設されており、定着ローラから分離した用紙を搬送経路の下流側へと案内する機能も有している。

ところが、上記のように、分離爪により用紙を分離しながら案内するように構成することによって、用紙に形成された画像に、分離爪による引っ掻き傷が発生する場合がある。これは、定着ローラに常時接触する分離爪が高温になり、その高温の分離爪に用紙が所定時間接触することにより用紙上のトナーが融ける（再融解する）からである。

この不都合の解消手段として、たとえば、分離爪により定着ローラから分離された用紙を、その分離位置（分離爪の先端）から比較的近い位置に配置されたガイド部材上に当該分離爪からスイッチするとともに、上記ガイド部材により搬送経路下流側へと案内する技術が知られている。このガイド部材は、分離爪とは別体で設けられており、分離爪よりも低温に保持されるので、用紙が当該ガイド部材に所定時間接触した場合に、用紙上のトナーの融解が抑制される。

ところが、上記構成では、ガイド部材を両ローラ間のニップ領域の出口付近に配置させる必要があるため、ニップ領域から送り出された用紙がそのコシ（弾性）によりガイド部材に強く押し付けられた状態で搬送される場合がある。これにより、用紙の画像表面に画像擦れ（ガイド跡）が発生するという不都合がある。

そこで、このような画像擦れの対策として、従来、定着ローラから分離した用紙を回転可能なコロ等により搬送経路下流側に案内する技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１には、分離爪とともに揺動する分離爪保護部材に回転部材が取り付けられた定着装置が開示されている。この分離爪保護部材は、用紙のジャム時に、分離爪とともに定着ローラから離れる方向に回動することによって、分離爪が定着ローラに過剰に押し付けられて分離爪や定着ローラが破損するのを防止している。また、分離爪により定着ローラから分離された用紙が、分離爪保護部材に接触することなく回転部材に導かれるように構成されており、これによって、定着後の用紙に画像擦れが発生するのを防止している。
特開２００４−６１８５４号公報

しかしながら、上記特許文献１には、分離爪により分離された用紙を回転部材に向かって積極的に案内する部材について開示されていないため、たとえば、図８に比較例として示すように、分離後の用紙Ｐの搬送方向が大きく変化するような位置関係で分離爪７０およびコロ部材（回転部材）８０が配設されているような場合には、用紙Ｐをコロ部材８０の周面に緩やかに接触させるのが困難であり、用紙Ｐに大きな負荷が加わる。このため、用紙Ｐにそのコシ（弾性）に起因する「より戻し」と呼ばれるブリッジ現象が発生するので、用紙Ｐのブリッジ部分が分離爪７０に当接するという不都合がある。これにより、用紙に分離爪による引っ掻き傷が発生するので、画像品質が低下するという問題点がある。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、装置構成や紙質などにかかわらず、画像品質の低下を抑制することが可能な定着装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、この発明の請求項１に記載の定着装置は、用紙に転写されたトナー像を用紙に定着させるとともに、用紙を所定の搬送経路に沿って搬送する定着ローラと、定着ローラから用紙を分離する分離手段とを備えた定着装置において、分離手段は、定着ローラの周面に当接して定着ローラから用紙を分離する爪部材と、爪部材を保持するホルダ部材と、ホルダ部材に回転可能に保持され、定着ローラから分離した用紙を、回転しながら搬送経路下流側へと案内する回転部材とを含み、ホルダ部材は、爪部材と回転部材との間の搬送経路において用紙を回転部材へと案内するガイド部を有することを特徴とする。

この請求項１に記載の定着装置では、上記のように、爪部材と回転部材との間の搬送経路において用紙を回転部材へと案内するガイド部を設けることによって、定着ローラから分離した用紙をガイド部により積極的に回転部材へと案内することができるので、爪部材および回転部材が分離後の用紙の搬送方向（進路）を大きく変化させるような位置関係で配設されていたとしても、用紙を案内する部材が爪部材からガイド部を経て回転部材に緩やかにスイッチすることによって、用紙の搬送方向が大きく変化するのを抑制しながら、用紙を回転部材の周面に滑らかに接触させることができる。また、爪部材と回転部材との間の搬送経路にガイド部を設けることによって、定着ローラから分離した用紙を、爪部材とは別体で設けられたホルダ部材のガイド部上に当該爪部材からスイッチして、そのガイド部により搬送経路下流側へと案内することができるので、定着ローラの周面に当接する高温の爪部材に対する用紙の接触時間を短縮することができる。また、爪部材と回転部材との間の搬送経路にガイド部を設け、そのガイド部に用紙を回転部材へと案内させるように構成することによって、当該ガイド部が爪部材の先端近傍に配設されており、分離後の用紙がそのコシ（弾性）によりガイド部に押し付けられた状態で搬送されるとしても、搬送経路下流側において回転部材が回転しながら用紙を案内するので、用紙のガイド部への接触度合いを十分に緩和することができる。

上記請求項１に記載の定着装置において、好ましくは、ガイド部は、爪部材により定着ローラから分離された用紙の少なくとも前端を回転部材の周面に向かって案内するように構成されている（請求項２）。このように構成すれば、ガイド部により、定着ローラから分離した用紙の前端を積極的に回転部材の周面に向かって案内することができるので、分離後に爪部材とガイド部とに接触しながら搬送される用紙の前端を回転部材の周面に滑らかに接触させて用紙の前端に加わる負荷を軽減することができる。

上記請求項１または２に記載の定着装置において、好ましくは、ホルダ部材は、定着ローラに対して非接触状態となるように配設され、当該装置の作動状態において、ガイド部の用紙との接触部分の温度は、爪部材の用紙との接触部分の温度に比べて低くなるように構成されている（請求項３）。このように構成すれば、爪部材により定着ローラから分離された用紙を、爪部材に比べて低温のホルダ部材のガイド部にスイッチして、そのガイド部により搬送経路下流側へと案内することができるので、用紙が高温の爪部材と接触する時間を確実に短縮することができる。

上記請求項３に記載の定着装置において、好ましくは、ホルダ部材は、所定方向に沿って延設され、爪部材を固定的に保持する第１保持部と、上記所定方向に沿って延設され、回転部材を爪部材の近傍で回転可能に保持する第２保持部とを有し、回転部材は、爪部材に対して離間可能に、第２保持部の延在方向に所定の遊びを有した状態で第２保持部に保持されるように構成されている（請求項４）。このように構成すれば、前記の「遊び」によって、例えば爪部材が回転部材に対して第２保持部の延在方向から適宜接触する一方、回転部材と爪部材とが間欠的に非接触状態になるので、回転部材が第２保持部から脱落するのを防止しながら、回転部材の温度が上昇し過ぎるのを抑制することができる。

上記請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置において、回転部材は、少なくとも表面がフッ素樹脂により構成されていることが好ましい（請求項５）。このように構成された回転部材は、優れた耐熱性と、用紙に対する低い摩擦係数とを有している。なお、回転部材を構成するフッ素樹脂としては、たとえば、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）や、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）などを挙げることができる。

上記請求項１に記載の定着装置によれば、用紙の搬送方向が大きく変化するのを抑制しながら、用紙を回転部材の周面に滑らかに接触させることができるので、用紙に加わる負荷を軽減することができる。これにより、用紙のより戻しにより用紙の一部が爪部材に当接し、用紙に引っ掻き傷が発生するのを抑制することができるので、画像品質の低下を抑制することができる。また、定着ローラの周面に当接する高温の爪部材に対する用紙の接触時間を短縮することができるので、定着ローラから分離した用紙上のトナーが融ける（再融解する）のを抑制することができる。これによっても、用紙に形成された画像に、爪部材による引っ掻き傷が発生するのを抑制することができるので、画像品質の低下を抑制することができる。特に、ガイド部を爪部材の先端から比較的近い位置に配設した場合には、定着ローラから分離した用紙を、その分離位置である爪部材の先端から比較的近い位置において、爪部材からガイド部にスイッチすることができるため、用紙が高温の爪部材に接触する時間をさらに短縮することができる。また、用紙のガイド部への接触度合いを十分に緩和することができるので、用紙の画像表面に画像擦れが発生するのを十分に抑制することができる。

上記請求項２に記載の定着装置によれば、分離後に爪部材とガイド部とに接触しながら搬送される用紙の前端を回転部材の周面に滑らかに接触させて用紙の前端に加わる負荷を軽減することができるので、用紙のより戻しにより用紙の一部が爪部材に当接し、用紙に爪部材による引っ掻き傷が発生するのをより抑制することができる。これにより、画像品質の低下を十分に抑制することができる。

上記請求項３に記載の定着装置によれば、用紙が高温の爪部材と接触する時間を確実に短縮することができるので、定着ローラから分離した用紙上のトナーが融ける（再融解する）のをより抑制することができる。

上記請求項４に記載の定着装置によれば、回転部材が第２保持部から脱落するのを防止しながら、回転部材の温度が上昇し過ぎるのを抑制することができるので、部品点数の増加を抑制しながら、回転部材が用紙の画像に与える影響を小さくすることができる。

上記請求項５に記載の定着装置によれば、回転部材が優れた耐熱性と用紙に対する低い摩擦係数とを有しているので、回転部材が回転しながら用紙を搬送経路下流側へと案内する際に、用紙の画像に与える物理的な負荷を極めて小さくすることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の一実施形態による画像定着部を含むプリンタの全体構成を示した図であり、図２〜図６は、本発明の一実施形態による画像定着部の構成を示した図である。まず、図１を参照して、本発明の一実施形態による画像定着部１４を含むプリンタ１０の全体構成について説明する。なお、画像定着部１４は、本発明の「定着装置」の一例である。

本実施形態のプリンタ１０は、図１に示すように、印刷処理が施される用紙（記録紙）Ｐを積層して貯留する用紙貯留部１２と、用紙貯留部１２に貯留された用紙束から１枚ずつ繰り出された用紙Ｐに対して画像の転写処理を施す画像形成部１３と、画像形成部１３で転写処理を施された用紙Ｐに対して定着処理を施す画像定着部１４とを装置本体１１の内部に備えるとともに、画像定着部１４で定着処理を施された用紙Ｐが排出される排紙部１５を装置本体１１の上部に備えている。

用紙貯留部１２は、装置本体１１に対して着脱可能で、複数枚の用紙（記録紙）Ｐを積層して収容可能な用紙カセット１２１を含んでいる。また、この用紙カセット１２１の図例右端上部には、用紙カセット１２１に装填された用紙束から用紙Ｐを１枚ずつ繰り出す一対のピックアップローラ１２２が設けられている。そして、このピックアップローラ１２２の駆動により用紙カセット１２１から繰り出された用紙Ｐは、給紙搬送路１２３およびこの給紙搬送路１２３の下流端に配設されたレジストローラ対１２４を介して画像形成部１３に給紙されるように構成されている。

画像形成部１３は、図示しないコンピュータ等から電送された画像情報に基づいて用紙Ｐに転写処理を施す機能を有しており、前後方向（図１の紙面と直交する方向）に延びる軸心回りに回転可能に設けられた感光体ドラム１３１と、感光体ドラム１３１の周面に沿うように、当該感光体ドラム１３１の直上位置から時計回りに順に配設された帯電器１３２、露光装置１３３、現像装置１３４、転写器１３５、搬送ベルト１３６、クリーニング装置１３７および除電器１３８とにより構成されている。

感光体ドラム１３１は、その周面にアモルファスシリコン層が積層されており、当該周面に静電潜像およびこの静電潜像に沿ったトナー像を容易に形成することができるように構成されている。

帯電器１３２は、時計回りに回転する感光体ドラム１３１の周面に一様な電荷を形成させる機能を有しており、図１に示す例では、コロナ放電により感光体ドラム１３１の周面に電荷を付与する方式が用いられている。なお、感光体ドラム１３１の周面に電荷を付与する部材として帯電器１３２に代えて、周面が感光体ドラム１３１の周面と当接しながら従動回転することにより電荷を付与する帯電ローラを用いてもよい。

露光装置１３３は、コンピュータ等の外部機器から電送されてきた画像データに基づいて強度調節されたレーザー光を、回転している感光体ドラム１３１の周面に照射し、これによる感光体ドラム１３１周面のレーザー光が照射された部分の電荷の消去によって当該感光体ドラム１３１の周面に静電潜像を形成させる機能を有している。

現像装置１３４は、感光体ドラム１３１の周面にトナーを供給することによって当該周面における静電潜像が形成された部分にトナーを付着させ、これによって感光体ドラム１３１の周面にトナー像を形成させる機能を有している。

転写器１３５は、レジストローラ対１２４の駆動によって感光体ドラム１３１の直下位置に送り込まれた用紙Ｐに対して感光体ドラム１３１の周面に形成されているプラスに帯電したトナー像を用紙Ｐに転写させる機能を有しており、トナー像の電荷と逆極性であるマイナスの電荷を用紙Ｐに付与するように構成されている。

搬送ベルト１３６は、転写器１３５によって転写処理の施された用紙Ｐを画像定着部１４に向けて搬送するものであり、転写器１３５側に配置された駆動ローラ１３５ａと、画像定着部１４側に配置された従動ローラ１３５ｂとの間に張設されている。この搬送ベルト１３６が感光体ドラム１３１の回転と同期して周回駆動することにより、用紙Ｐが定着部１４に向けて搬送されるようになっている。従って、感光体ドラム１３１の直下位置に到達した用紙Ｐは、転写器１３５および感光体ドラム１３１によって、プラスに帯電した感光体ドラム１３１周面のトナー像がマイナスに帯電した用紙Ｐの表面に向けて引き剥がされ、これによって用紙Ｐに対して転写処理が施された後、搬送ベルト１３６の周回駆動で画像定着部１４に向けて送り込まれることになる。

クリーニング装置１３７は、転写処理後の感光体ドラム１３１の周面に残留しているトナーを取り除いて清浄化するために設けられている。

除電器１３８は、感光体ドラム１３１の周面に残留している電荷を消去するものであり、この除電器１３８によって電荷が消去された感光体ドラム１３１の周面は、次の画像形成処理のために再び帯電器１３２に向かうことになる。

画像定着部１４は、画像形成部１３によって転写処理の施された用紙Ｐを所定の搬送経路に沿って搬送しながら、当該用紙Ｐのトナー像に加熱による定着処理を施すものである。この画像定着部１４の下流側には排紙搬送路１４１が設けられ、定着処理済みの用紙Ｐは、この排紙搬送路１４１を経て排紙部１５へ排紙される。

排紙部１５は、上面が円弧状に形成された排紙トレイ１５１を有しており、排紙搬送路１４１を経て排出された用紙Ｐは、この排紙トレイ１５１上に積載されることになる。

次に、図２〜図６を参照して、本実施形態による画像定着部１４の構成について詳細に説明する。

画像定着部１４は、図２に示すように、発熱可能な定着（ヒート）ローラ３０と、この定着ローラ３０と周面同士が対向するように定着ローラ３０の下方に配置された加圧（プレス）ローラ４０とを筐体２１内に備えることにより構成されている。そして、転写処理後の用紙Ｐは、時計回りに駆動回転する定着ローラ３０と、反時計回りに従動回転する加圧ローラ４０との間のニップ領域Ｎを通過することによって、定着ローラ３０から熱を付与されて定着処理が施されるようになっている。

この定着ローラ３０は、金属製の筒体の周面に所定の材料をコーティングして形成された外筒体３１と、外筒体３１に内装された、たとえばハロゲンランプ等からなる熱源（図示せず）とを備えている。この外筒体３１は、その一方端に図略の環状ギヤが固定されており、筐体２１の外部の適所に設置されたモータ（図示せず）の駆動回転がギヤ機構などを介して環状ギヤに伝達されることにより、外筒体３１が軸心回りに駆動回転されるように構成されている。

また、加圧ローラ４０は、筒状の加圧ローラ本体４１と、この加圧ローラ本体４１と同心に配設され、当該加圧ローラ本体４１の端壁を貫通した加圧ローラ軸４２とを備えている。この加圧ローラ４０は、ニップ領域Ｎにおいて図略の付勢手段の付勢力により定着ローラ３０の外筒体３１の周面へ押圧されることにより定着ローラ３０の駆動回転に従動して回転するように構成されている。

このような画像定着部１４において、筐体２１内の出口側には、定着ローラ３０の周面に巻き付こうとする用紙Ｐを定着ローラ３０の周面から分離するための４つ（図３参照）の分離機構５０が定着ローラ３０の軸心方向に所定間隔を隔てて並設されている。なお、分離機構５０は、本発明の「分離手段」の一例である。また、図２に示すように、分離機構５０の下流側（図例左側）には、定着処理後の用紙Ｐを排紙搬送路１４１へ向かわせるための排出ローラ対１４２が設けられている。

本実施形態の画像定着部１４では、定着ローラ３０および加圧ローラ４０の間のニップ領域Ｎから排出ローラ対１４２に至るまでの経路が、本発明の「搬送経路」に相当している。この搬送経路において、用紙Ｐの前端がニップ領域Ｎを通過して排出ローラ対１４２に到達するまでの間は、定着ローラ３０および加圧ローラ４０により用紙Ｐの搬送が行われ、用紙Ｐの前端が排出ローラ対１４２に到達してから用紙Ｐの後端がニップ領域Ｎを通過するまでの間は、定着ローラ３０および加圧ローラ４０と排出ローラ対１４２とが互いに同期しながら用紙Ｐの搬送を行うように構成されている。また、用紙Ｐの後端がニップ領域Ｎを通過した後は、排出ローラ対１４２のみにより用紙Ｐの搬送が行われるようになっている。

分離機構５０は、図２に示すように、支持軸５１のまわりに回動可能に設けられたホルダ部材６０と、ホルダ部材６０に固定的に保持された分離爪７０と、ホルダ部材６０に回転可能に保持された一対のコロ部材８０（図４参照）と、ホルダ部材６０を所定方向に付勢する引張りコイルバネ５２とにより構成されている。なお、分離爪７０は、本発明の「爪部材」の一例であり、コロ部材８０は、本発明の「回転部材」の一例である。

ホルダ部材６０は、定着ローラ３０に対して非接触状態となるように配設されており、分離爪７０とコロ部材８０とを包含可能な形状に構成されている。このホルダ部材６０は、図４および図５に示すように、雄型構造を有する第１ホルダ６１と、雌型構造を有する第２ホルダ６２とを含んでいる。

第１ホルダ６１は、図５に示すように、側板６１ａと、側板６１ａの第２ホルダ６２との対向面に形成された第１突起部６１ｂ、第２突起部６１ｃおよび支柱６１ｄと、側板６１ａの上部に形成された筒状の軸挿入部６１ｅとを含んでいる。なお、第２突起部６１ｃは、本発明の「第１保持部」の一例であり、支柱６１ｄは、本発明の「第２保持部」の一例である。

また、第２ホルダ６２は、側板６２ａと、側板６２ａの上記第１突起部６１ｂおよび第２突起部６１ｃに対応する位置に形成された第１孔部６２ｂおよび第２孔部６２ｃと、側板６２ａの第１ホルダ６１との対向面に形成された支柱６２ｄと、上記軸挿入部６１ｅに対応して側板６２ａの上部に形成された軸挿入部６２ｅとを含んでいる。なお、支柱６２ｄは、本発明の「第２保持部」の一例である。

ここで、本実施形態では、側板６１ａおよび６２ａは、図６に示すように、それぞれ、正面視横長形状に形成されており、その搬送経路上流側の下部にガイド部６１ｆおよび６２ｆを有している。このガイド部６１ｆ（６２ｆ）は、分離爪７０とコロ部材８０との間の用紙Ｐの搬送経路において、用紙Ｐの前端をコロ部材８０へと滑らかに案内するために設けられている。すなわち、分離爪７０により定着ローラ３０の周面から分離された用紙Ｐの前端は、ガイド部６１ｆ（６２ｆ）に案内されることにより徐々にその搬送方向（進路）を修正され、コロ部材８０の周面にその接線方向から滑らかに接触することが可能なように構成されている。

第１突起部６１ｂは、各ホルダ６１および６２を互いに所定間隔を隔てた状態で固定するために設けられている。すなわち、第１突起部６１ｂは、図４および図５に示すように、円柱形状の基部６１ｇと、第２ホルダ６２の第１孔部６２ｂに圧入され、基部６１ｇよりも小径の圧入部６１ｈとにより構成されており、第１突起部６１ｂの基部６１ｇが第２ホルダ６２の側板６２ａに当接することにより、側板６１ａおよび６２ａ同士が基部６１ｇの軸方向長さと一致する間隔を隔てた状態で保持されるようになっている。

第２突起部６１ｃは、分離爪７０を固定的に保持するために設けられている。すなわち、第２突起部６１ｃは、平行に配置される側板６１ａおよび６２ａ間を橋絡する方向に延設され、断面長方形状の位置規制部６１ｉと、後述する分離爪７０の開口部７２および第２ホルダ６２の第２孔部６２ｃに順次圧入され、位置規制部６１ｉに比べて一回り小さい断面形状の保持部６１ｊとにより構成されており、位置規制部６１ｉが分離爪７０に当接することにより、分離爪７０が第１ホルダ６１の側板６１ａの方向に所定量以上移動するのを規制するようになっている。このように第２突起部６１ｃの位置規制部６１ｉにより位置規制されながら保持部６１ｊに圧入保持された状態の分離爪７０は、図４に示すように、側板６１ａおよび６２ａのほぼ中間に位置している。

支柱６１ｄおよび６２ｄは、図５に示すように、互いに対向するように配置されており、それぞれ、コロ部材８０を回転可能に保持するように構成されている。これらの支柱６１ｄおよび６２ｄは、第２突起部６１ｃの保持部６１ｊに固定的に保持された分離爪７０に対して非接触状態となるような突出量で各側板６１ａおよび６１ａから突出している。

軸挿入部６１ｅおよび６２ｅは、図４に示すように、各ホルダ６１および６２を組み上げた際には、互いに隣接するように配置されており、ホルダ部材６０を回動可能に支持する支持軸５１が挿入されるようになっている。また、軸挿入部６１ｅの上部には、引張りコイルバネ５２（図２参照）の一方端を取り付けるためのフック部６１ｋが一体的に形成されている。

このようなホルダ部材６０は、優れた耐熱性を有する、たとえば、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ポリイミド（ＰＩ）およびポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などの耐熱性樹脂により構成されるのが好ましい。

分離爪７０は、図４〜図６に示すように、定着ローラ３０から用紙Ｐを分離するために設けられており、定着ローラ３０の周面に当接する鋭角の先端部７１（図６参照）と、ホルダ部材６０の第２突起部６１ｃが圧入される正面視長方形状の開口部７２（図５参照）とを有している。この分離爪７０は、上述したように、各ホルダ６１および６２の側板６１ａおよび６２ａのほぼ中間に位置するように位置決めされて配設されており、さらに、先端部７１がホルダ部材６０の搬送経路上流側（図例では右側）の端部から外部（定着ローラ３０の周面）に向かって突出するように配置されている。また、先端部７１は、ニップ領域Ｎの搬送方向下流側の端部（以下、ニップ領域出口という）と所定間隔Ｌ１（図７参照）を隔てた位置で、引張りコイルバネ５２の張力により定着ローラ３０の周面に当接している。

このような分離爪７０は、少なくともその表面が、上記ホルダ部材６０の構成材料よりも高い耐熱性を有するフッ素樹脂からなるように構成されるのが好ましく、たとえば、ホルダ部材６０がポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）からなる場合には、分離爪７０は、その表面が四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体（ＰＦＡ）でコーティングされるのが好ましい。

一対のコロ部材８０は、図５に示すように、各軸孔８１に支柱６１ｄおよび６２ｄが挿入されることにより支柱６１ｄおよび６２ｄに回転可能に保持されており、側板６１ａおよび６２ａの間で分離爪７０を挟むように配設されている。このコロ部材８０は、分離爪７０に対して離間可能に、支柱６１ｄ（６２ｄ）の突出方向に所定の遊びを有した状態で当該支柱６１ｄ（６２ｄ）に保持されている。また、コロ部材８０は、図６に示すように、ホルダ部材６０に保持された状態では、その周面の一部がホルダ部材６０の下部から外部（搬送経路内）に向かって露出するように構成されている。

このようなコロ部材８０は、その表面がフッ素樹脂、たとえば、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）や四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）などによりコーティングされており、優れた耐熱性と、用紙Ｐに対する低い摩擦係数とを有している。これにより、コロ部材８０が、回転しながら用紙Ｐを搬送経路下流側へと案内する際に、用紙Ｐの画像に与える物理的な負荷を極めて小さくすることが可能である。なお、コロ部材８０全体を上記フッ素樹脂により構成してもよい。

引張りコイルバネ５２は、図２に示すように、分離爪７０の先端部７１が定着ローラ３０の周面に当接するようにホルダ部材６０を付勢するために設けられており、引張りコイルバネ５２の他方端は、画像定着部１４の筐体２１に形成された係止部２１ａに係合している。この引張りコイルバネ５２の張力によりホルダ部材６０が所定方向（図例では反時計回り方向）に回動することによって、分離爪７０の先端部７１が定着ローラ３０の周面に押しつけられるようになっている。

上記構成の分離機構５０では、図６に示すように、正面視で、ホルダ部材６０の搬送経路上流側の端部から外部に突出する分離爪７０の先端部７１と、ホルダ部材６０の下部から外部に露出するコロ部材８０との間にホルダ部材６０のガイド部６１ｆ（６２ｆ）が位置するような構成となっている。

ここで、図６および図７を参照して、本実施形態の分離機構５０の構成（配置位置および寸法）について詳述する。なお、図７では、符号同士の混在を防ぐために主要部材以外には符号を付していない。分離機構５０は、図７に示すように、当該分離機構５０の配置位置に関するパラメータＬ１と、構成部材（ガイド部材６０、分離爪７０およびコロ部材８０）の位置関係に基づく分離機構５０の寸法に関する５つのパラメータＬ２〜Ｌ６とを有している。

パラメータＬ１は、前述したように、ニップ領域出口と分離爪７０の先端部７１との間隔を示している。この間隔Ｌ１は、約２．０ｍｍ以上約６．０ｍｍ以下であるのが好ましい。これは、間隔Ｌ１が約６．０ｍｍよりも大きい場合には、ニップ領域出口から分離爪７０の先端部７１まで用紙Ｐが搬送される間に、用紙Ｐ上のトナーと定着ローラ３０との結着力が増大するので、用紙Ｐを定着ローラ３０から分離するのが困難になるとともに、用紙Ｐ上のトナーが融解し過ぎることにより、画像に縞模様の色むらが発生したり、その画質が要望通りに得られなかったりする傾向が顕著になる。また、間隔Ｌ１が約２．０ｍｍよりも小さい場合には、熱や駆動による両ローラ３０および４０間のニップ領域Ｎの変動により、分離爪７０の先端部７１が加圧ローラ４０の周面に接触する可能性が高くなる。

パラメータＬ２は、分離爪７０の先端部７１と、分離爪７０からガイド部６１ｆ（６２ｆ）に用紙Ｐをスイッチするポイントとの間隔を示している。この間隔Ｌ２は、約１．０ｍｍ以上約５．０ｍｍ以下であるのが好ましい。これは、間隔Ｌ２が約５．０ｍｍよりも大きい場合には、ニップ領域出口とガイド部６１ｆ（６２ｆ）との間で用紙Ｐをブリッジさせるのが困難になり、用紙Ｐが分離爪７０に接触し易くなるからである。また、間隔Ｌ２が約１．０ｍｍよりも小さい場合には、ニップ領域Ｎから送り出された用紙Ｐの前端がそのコシによりガイド部６１ｆ（６２ｆ）に引っ掛かり、用紙Ｐを正常に搬送するのが困難になる傾向が顕著になる。

パラメータＬ３は、分離爪７０の用紙Ｐの搬送面と、コロ部材８０の最下点との間隔を示している。この間隔Ｌ３は、約０．５ｍｍ以上約４．０ｍｍ以下であるのが好ましい。これは、間隔Ｌ３が約４．０ｍｍよりも大きい場合には、用紙Ｐの搬送方向（進路）が大きく変化するので、用紙Ｐに前述の「より戻し」が発生し、用紙Ｐが分離爪７０に接触する可能性が高くなるからである。また、間隔Ｌ３が約０．５ｍｍよりも小さい場合には、ニップ領域出口とガイド部６１ｆ（６２ｆ）との間で用紙Ｐをブリッジさせるのが困難になり、用紙Ｐが分離爪７０に接触する可能性が高くなるからである。

パラメータＬ４は、分離爪７０の用紙Ｐの搬送面と、分離爪７０からガイド部６１ｆ（６２ｆ）に用紙Ｐをスイッチするポイントにおけるガイド部６１ｆ（６２ｆ）の接線との成す角度を示している。この角度Ｌ４は、約１３５°以上約１７５°以下であるのが好ましい。これは、角度Ｌ４が約１７５°よりも大きい場合には、分離爪７０の用紙Ｐの搬送面とガイド部６１ｆ（６２ｆ）との段差を確保するのが困難になり、上記パラメータＬ３での下限を超えた場合と同様、ニップ領域出口とガイド部６１ｆ（６２ｆ）との間で用紙Ｐをブリッジさせ難くなるので、用紙Ｐが分離爪７０に接触する可能性が高くなるからである。また、角度Ｌ４が約１３５°よりも小さい場合には、上記パラメータＬ３での上限を超えた場合と同様、用紙Ｐの搬送方向（進路）が大きく変化するので、用紙Ｐに前述のより戻しが発生し、用紙Ｐが分離爪７０に接触する可能性が高くなるからである。

パラメータＬ５は、ガイド部６１ｆ（６２ｆ）の最下点と、コロ部材８０の最下点との間隔を示している。この間隔Ｌ５は、約０．５ｍｍ以上約３．０ｍｍ以下であるのが好ましい。これは、間隔Ｌ５が約３．０ｍｍよりも大きい場合には、用紙Ｐの搬送方向（進路）が大きく変化するので、用紙Ｐにより戻しが発生し、用紙Ｐがガイド部６１ｆ（６２ｆ）に押し付けられたり、分離爪７０に接触したりする可能性が高くなるからである。また、間隔Ｌ５が約０．５ｍｍよりも小さい場合には、用紙Ｐがガイド部６１ｆ（６２ｆ）に対して常に摺動しながら搬送されるので、用紙Ｐの画像表面に画像擦れ（ガイド跡）が発生するとともに、ガイド部６１ｆ（６２ｆ）にトナーが付着する傾向が顕著になるからである。

パラメータＬ６は、分離爪７０からガイド部６１ｆ（６２ｆ）に用紙Ｐをスイッチするポイントと、ガイド部６１ｆ（６２ｆ）からコロ部材８０に用紙Ｐをスイッチするポイントとの間隔を示している。この間隔Ｌ６は、約０．５ｍｍ以上約３．０ｍｍ以下であるのが好ましい。これは、間隔Ｌ６が約３．０ｍｍよりも大きい場合には、ニップ領域出口とコロ部材８０との間で用紙Ｐをブリッジさせるのが困難になり、用紙Ｐがガイド部６１ｆ（６２ｆ）に接触する可能性が高くなるからである。また、間隔Ｌ６が約０．５ｍｍよりも小さい場合には、用紙Ｐの搬送方向（進路）が大きく変化するので、用紙Ｐに前述のより戻しが発生し、用紙Ｐが分離爪７０に接触する可能性が高くなるからである。

このように構成された分離機構５０を含む画像定着部１４において、分離爪７０により定着ローラ３０から分離された用紙Ｐの前端は、分離爪７０の先端部７１近傍では分離爪７０により案内されるとともに、先端部７１から搬送経路下流側に所定間隔を隔てた位置から下流側ではホルダ部材６０のガイド部６１ｆおよび６２ｆにより案内され、さらに搬送経路下流側では、コロ部材８０の周面により案内される。すなわち、用紙Ｐの前端を案内する部材が、搬送経路を下流に向かうにしたがって、分離爪７０、ホルダ部材６０のガイド部６１ｆ（６２ｆ）およびコロ部材８０に順次切り換えられる（スイッチされる）ようになっている。

また、用紙Ｐの前端がガイド部６１ｆ（６２ｆ）により案内される際には、用紙Ｐがニップ領域出口とガイド部６１ｆ（６２ｆ）との間でブリッジするので、用紙Ｐが分離爪７０に接触することはない。さらに、用紙Ｐの前端がコロ部材８０に到達し、用紙Ｐがコロ部材８０の周面により案内される際には、用紙Ｐがニップ領域出口とコロ部材８０の周面との間でブリッジするので、用紙Ｐがガイド部６１ｆ（６２ｆ）および分離爪７０に接触することはない。

また、ホルダ部材６０と分離爪７０とは個別の部材により構成されているので、分離爪７０が定着ローラ３０との接触により高温になった場合でも、ホルダ部材６０は、分離爪７０よりも低い温度に保持されており、ホルダ部材６０に回転可能に取り付けられているコロ部材８０は、ホルダ部材６０よりもさらに低い温度に保持されている。たとえば、定着ローラ３０の温度が約１９０℃のときには、分離爪７０の用紙Ｐとの接触部分の温度は約１８０℃であり、ホルダ部材６０のガイド部６１ｆ（６２ｆ）の用紙Ｐとの接触部分の温度は約１２５℃である。また、このときのコロ部材８０の周面の温度は、約１２５℃よりもさらに低い温度であると考えられる。

本実施形態では、上記のように、分離爪７０とコロ部材８０との間の搬送経路において用紙Ｐをコロ部材８０へと案内するガイド部６１ｆ（６２ｆ）を設けることによって、定着ローラ３０から分離した用紙Ｐをガイド部６１ｆ（６２ｆ）により積極的にコロ部材８０へと案内することができるので、分離爪７０およびコロ部材８０が分離後の用紙Ｐの搬送方向（進路）を大きく変化させるような位置関係で配設されていたとしても、分離後の用紙Ｐを案内する部材が分離爪７０からコロ部材８０にスイッチする場合（図８参照）と異なり、図７に示すように、用紙Ｐを案内する部材が分離爪７０からガイド部６１ｆ（６２ｆ）を経てコロ部材８０に緩やかにスイッチすることによって、用紙Ｐの搬送方向が大きく変化するのを抑制しながら、用紙Ｐをコロ部材８０の周面に滑らかに接触させることができる。これにより、用紙Ｐに加わる負荷を軽減することができるので、用紙Ｐのより戻しにより用紙Ｐの一部が分離爪７０に当接し、用紙Ｐに引っ掻き傷が発生するのを抑制することができる。したがって、画像品質の低下を抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、分離爪７０とコロ部材８０との間の搬送経路にガイド部６１ｆ（６２ｆ）を設けることによって、定着ローラ３０から分離した用紙Ｐを、高温の分離爪７０とは別体で設けられた低温のホルダ部材６０のガイド部６１ｆ（６２ｆ）上に当該分離爪７０からスイッチして、その低温のガイド部６１ｆ（６２ｆ）により搬送経路下流側へと案内することができる。このため、定着ローラ３０の周面に当接する高温の分離爪７０に対する用紙Ｐの接触時間を短縮することができるので、定着ローラ３０から分離した用紙Ｐ上のトナーが融ける（再融解する）のを抑制することができる。これによっても、用紙Ｐに形成された画像に、分離爪７０による引っ掻き傷が発生するのを抑制することができるので、画像品質の低下を抑制することができる。特に、ガイド部６１ｆ（６２ｆ）を分離爪７０の先端部７１から比較的近い位置に配設した場合には、定着ローラ３０から分離した用紙Ｐを、その分離位置である分離爪７０の先端部７１から比較的近い位置において、分離爪７０からガイド部６１ｆ（６２ｆ）にスイッチすることができるため、用紙Ｐが高温の分離爪７０に接触する時間をさらに短縮することができる。

また、本実施形態では、上記のように、分離爪７０とコロ部材８０との間の搬送経路にガイド部６１ｆ（６２ｆ）を設け、そのガイド部６１ｆ（６２ｆ）に用紙Ｐをコロ部材８０へと案内させるように構成することによって、当該ガイド部６１ｆ（６２ｆ）が分離爪７０の先端部７１の近傍に配設されており、分離後の用紙Ｐがそのコシ（弾性）によりガイド部６１ｆ（６２ｆ）に押し付けられた状態で搬送されるとしても、搬送経路下流側においてコロ部材８０が回転しながら用紙Ｐを案内するので、用紙Ｐのガイド部６１ｆ（６２ｆ）への接触度合いを十分に緩和することができる。これにより、用紙Ｐの画像表面に画像擦れが発生するのを十分に抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、ガイド部６１ｆ（６２ｆ）を、分離爪７０により定着ローラ３０から分離された用紙Ｐの前端をコロ部材８０の周面に向かって案内するように構成することによって、ガイド部６１ｆ（６２ｆ）により、定着ローラ３０から分離した用紙Ｐの前端を積極的にコロ部材８０の周面に向かって案内することができるので、分離後に分離爪７０とガイド部６１ｆ（６２ｆ）とに接触しながら搬送される用紙Ｐの前端をコロ部材８０の周面に滑らかに接触させて用紙Ｐの前端に加わる負荷を軽減することができる。これにより、用紙Ｐのより戻しにより用紙Ｐの一部が分離爪７０に当接し、用紙Ｐに分離爪７０による引っ掻き傷が発生するのをより抑制することができるので、画像品質の低下を十分に抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、ホルダ部材６０を定着ローラ３０に対して非接触状態となるように配設して、当該プリンタ１０の作動状態において、ガイド部６１ｆ（６２ｆ）の用紙Ｐとの接触部分の温度が、分離爪７０の用紙Ｐとの接触部分の温度に比べて低くなるように構成することによって、分離爪７０により定着ローラ３０から分離された用紙Ｐを、分離爪７０に比べて低温のホルダ部材６０のガイド部６１ｆ（６２ｆ）にスイッチして、そのガイド部６１ｆ（６２ｆ）により搬送経路下流側へと案内することができるので、用紙Ｐが高温の分離爪７０と接触する時間を確実に短縮することができる。これにより、定着ローラ３０から分離した用紙Ｐ上のトナーが融ける（再融解する）ことをより抑制することができる。

また、本実施形態では、上記のように、コロ部材８０が、分離爪７０に対して離間可能に、支柱６１ｄ（６２ｄ）の延びる方向に所定の遊びを有した状態で当該支柱６１ｄ（６２ｄ）に保持されるように構成することによって、分離爪７０がコロ部材８０に対して支柱６１ｄ（６２ｄ）の延びる方向から適宜接触する一方、コロ部材８０と分離爪７０とが間欠的に非接触状態になるので、コロ部材８０が支柱６１ｄ（６２ｄ）から脱落するのを防止しながら、コロ部材８０の温度が上昇し過ぎるのを抑制することができる。これにより、部品点数の増加を抑制しながら、コロ部材８０が用紙Ｐの画像に与える影響を小さくすることができる。

また、本実施形態では、上記のように、分離爪７０と用紙Ｐを回転しながら案内するコロ部材８０とがホルダ部材６０の第２突起部６１ｃおよび支柱６１ｄ（６２ｄ）によって位置決めされているため、ホルダ部材６０と爪部材７０とコロ部材８０とが各々別体で形成されていたとしても、分離爪７０の先端部７１に対するコロ部材８０とガイド部６１ｆ（６２ｆ）との位置精度を高い状態で維持することができる。これにより、分離爪７０の先端部７１を、ニップ領域Ｎの近傍位置で定着ローラ３０に当接させ、かつ、コロ部材８０の周面へと用紙Ｐを案内するガイド部６１ｆ（６２ｆ）を、分離爪７０の先端部７１から搬送経路下流側に比較的近い位置で配置するといったような構成を容易に実現することができる。

なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、上記実施形態では、本発明の定着装置を、プリンタ１０に具備される画像定着部１４に適用した例について示したが、本発明はこれに限らず、プリンタ以外の複写機やファクシミリなどの画像形成装置に具備される画像定着部にも本発明を適用可能である。

また、上記実施形態では、一対のコロ部材８０を側板６１ａおよび６２ａの間で分離爪７０の両側に配設する例について示したが、本発明はこれに限らず、一対のコロ部材８０を側板６１ａおよび６２ａの外側に各々配置するようにしてもよい。この場合には、コロ部材８０が高温の分離爪７０と接触することがないので、コロ部材８０の温度をより低い温度に保持することができる。また、コロ部材８０を側板６１ａおよび６２ａの間で分離爪７０の片側のみに配設するように構成してもよい。

本発明の一実施形態による画像定着部を含むプリンタの全体構成を示した断面正面図である。 図１に示した一実施形態による画像定着部の構成を示した正面図である。 図２に示した画像定着部の定着ローラおよび分離機構を示したＱ方向矢視図である。 図２に示した画像定着部の分離機構の構成を示した平面図である。 図４に示した分離機構を分解した状態を示した平面図である。 図２に示した分離機構の正面図である。 図２に示した画像定着部における用紙の搬送経路を示した概略図である。 比較例による画像定着部における用紙の搬送経路を示した概略図である。

符号の説明

１４ 画像定着部（定着装置）
３０ 定着ローラ
５０ 分離機構（分離手段）
６０ ホルダ部材
６１ｃ 第２突起部（第１保持部）
６１ｄ、６２ｄ 支柱（第２保持部）
６１ｆ、６２ｆ ガイド部
７０ 分離爪（爪部材）
８０ コロ部材（回転部材）
Ｐ 用紙

Claims (5)

1. 用紙に転写されたトナー像を前記用紙に定着させるとともに、前記用紙を所定の搬送経路に沿って搬送する定着ローラと、前記定着ローラから前記用紙を分離する分離手段とを備えた定着装置において、
   前記分離手段は、
   前記定着ローラの周面に当接して前記定着ローラから前記用紙を分離する爪部材と、
   前記爪部材を保持するホルダ部材と、
   前記ホルダ部材に回転可能に保持され、前記定着ローラから分離した用紙を、回転しながら搬送経路下流側へと案内する回転部材とを含み、
   前記ホルダ部材は、前記爪部材と前記回転部材との間の搬送経路において前記用紙を前記回転部材へと案内するガイド部を有することを特徴とする、定着装置。
2. 前記ガイド部は、前記爪部材により前記定着ローラから分離された用紙の少なくとも前端を前記回転部材の周面に向かって案内することを特徴とする、請求項１に記載の定着装置。
3. 前記ホルダ部材は、前記定着ローラに対して非接触状態となるように配設され、
   当該装置の作動状態において、前記ガイド部の前記用紙との接触部分の温度は、前記爪部材の前記用紙との接触部分の温度に比べて低くなるように構成され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。
4. 前記ホルダ部材は、
   所定方向に沿って延設され、前記爪部材を固定的に保持する第１保持部と、
   前記所定方向に沿って延設され、前記回転部材を前記爪部材の近傍で回転可能に保持する第２保持部とを有し、
   前記回転部材は、前記爪部材に対して離間可能に、前記第２保持部の延在方向に所定の遊びを有した状態で前記第２保持部に保持されることを特徴とする、請求項３に記載の定着装置。
5. 前記回転部材は、少なくとも表面がフッ素樹脂により構成されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。

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