JP2014026209A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】分離不良を生じさせず、良好な画像品質及び高い分離性能を得る。
【解決手段】ヒータ２３により加熱される中空形状の定着ローラ２１と、定着ローラ２１の外周側に定着ローラ２１と圧接可能に配置され、定着ローラ２１との間にニップ部を形成する加圧ローラ２２と、ニップ部から排出される記録媒体Ｐを定着ローラ２１から分離させる分離手段３０と、を有した定着装置２０であって、分離手段３０は、定着ローラ２１の長手方向に亘り張架され、分離時に記録媒体Ｐに接触して記録媒体Ｐを定着ローラ２１から分離させる可撓性部材３５を有し、可撓性部材３５は、無端状であって、定着ローラ２１の長手方向における中空形状の内部側を貫通し、周回して張架されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、熱と圧力により記録媒体にトナーを定着させる定着装置および該定着装置を備える電子写真方式等を利用したＦＡＸ、プリンタ、複写機またはそれらの複合機等の画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置として、電子写真方式を利用した画像形成装置が種々考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスは、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録媒体（転写材、用紙、記録紙、記録材、ともいう）に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって記録媒体上のトナー画像を定着する過程により成立している。

この定着装置では、対向するローラもしくはベルトもしくはそれらの組み合わせにより構成された加熱部材（定着ローラ、定着ベルトなどの定着部材）及び加圧部材が当接してニップ部（定着ニップ部ともいう）を形成するように配置されており、該ニップ部に記録媒体を挟みこみ、熱および圧力を加え、トナー像を記録媒体上に定着することを行っている。

このような画像形成装置の定着装置における記録媒体の加熱部材または加圧部材からの分離（剥離）は、ニップ形状により分離しやすい方向に記録媒体を搬送して（以下、加熱部材を例として説明する）、分離爪などの分離手段を加熱部材に当接させて分離を行うようにする方式が広く知られている。

しかしながら、画像形成装置の高画質化に伴い、加熱部材へ分離手段を当接させて記録媒体を分離する接触式分離方式は、その爪跡などにより加熱部材が摩耗するといった問題が生じる。

そこで、加熱部材の耐久性を考慮して、加熱部材と分離手段との間に微小なギャップ（空隙）を設けて分離を行うようにする方式（非接触分離方式）が提案されている。例えば、特許文献１には、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た定着装置が開示されている。

しかしながら、近年、紙厚の小さい記録媒体（薄いコート紙等）が用いられるようになっており、非接触分離方式では、例えば、ギャップ以下の厚みの記録媒体では、記録媒体が加熱部材に巻きついてしまい剥離できなくなるという問題が生じてしまう。

また、定着装置を定着可能温度までに到達させる時間（ウォームアップ時間）の短縮化を実現する手段として、加熱部材である定着ローラや定着ベルトの薄肉化により熱容量を小さくすることが図られているが、加熱部材の薄肉化により、加熱部材の回転動作時に、加熱部材に微小な振動が生じやすくなっている。

加熱部材に微小な振動が生じると、加熱部材と分離手段とのギャップが変動してしまい、ギャップが増えることで記録媒体がギャップを通り抜けて、剥離できない場合が生じ得る。このように、回転動作時にギャップが増減し、ギャップが増えたタイミングで、記録媒体が分離位置に搬送される場合に、剥離ができずに分離不良となってしますという問題があった。

そこで本発明は、薄肉化された加熱部材を用いた定着装置において、厚みの小さい記録媒体等を用いる場合であっても、分離不良を生じさせず、良好な画像品質及び高い分離性能を得ることができる定着装置および画像形成装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、熱源により加熱される中空形状の加熱部材と、該加熱部材の外周側に該加熱部材と圧接可能に配置され、前記加熱部材との間にニップ部を形成する加圧部材と、前記ニップ部から排出される転写材を前記加熱部材から分離させる分離手段と、を有した定着装置であって、前記分離手段は、前記加熱部材の長手方向に亘り張架され、分離時に転写材に接触して該転写材を前記加熱部材から分離させる可撓性部材を有し、該可撓性部材は、無端状であって、前記加熱部材の長手方向における中空形状の内部側を貫通し、周回して張架されているものである。

本発明によれば、薄肉化された加熱部材を用いた定着装置において、厚みの小さい記録媒体等を用いる場合であっても、分離不良を生じさせず、良好な画像品質及び高い分離性能を得ることができる。

本発明に係る画像形成装置の一実施形態を示す断面図である。 定着装置の基本構成例を示す断面図である。 前提となる定着装置の主要部である定着ローラと分離手段の断面図である。 図３に示す定着装置における分離手段の軸方向の斜視図である。 本発明に係る定着装置の一実施形態を示す断面図である。 （Ａ）分離手段の非分離時、（Ｂ）分離手段の分離時における定着ローラと可撓性部材とを示す模式図である。 （Ａ）分離手段の非分離時、（Ｂ）分離手段の分離時における可撓性部材の斜視図である。 定着ローラに無端状の可撓性部材が架け回されている様子を示す模式図である。 可撓性部材を加熱部材の軸方向の両端側で保持する保持部材の斜視図である。 （Ａ）分離手段の非分離時、（Ｂ）分離手段の分離時における保持部材の上面側からの模式図である。 内側部分と外側部分とで剛性の異なる可撓性部材の模式図である。

以下、本発明に係る構成を図１から図１１に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。

（画像形成装置）
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態であるタンデム型カラー複写機の全体構成を説明する概略構成図である。図１を参照して、この画像形成装置の内部構成の概要及び動作について説明する。

図１において、１は画像形成装置本体、２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、３は原稿Ｄを原稿読込部４に搬送する原稿搬送部、４は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、７は転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部、９は記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ、１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される感光体ドラム、１２は各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上を帯電する帯電部、１３は各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に形成される静電潜像を現像する現像部、１４は各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に形成されたトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）、１５は各感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上の未転写トナーを回収するクリーニング部を示す。

また、１６は中間転写ベルト１７を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像を記録媒体Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、２０は記録媒体Ｐ上のトナー像を定着する定着装置を示す。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。まず、原稿Ｄは、原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から図中の矢印方向に搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス５上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス５上に載置された原稿Ｄの画像情報が光学的に読み取られる。詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス５上の原稿Ｄの画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査させる。そして、原稿Ｄにて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿Ｄのカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に、電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。

そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして、書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ、対応する感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に向けて発せられる。

一方、４つの感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫは、それぞれ、図１の時計方向に回転している。そして、まず、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫの表面は、帯電部１２との対向部で、一様に帯電される（帯電工程）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。

書込み部２において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程）。

イエロー成分に対応したレーザ光は、紙面左側から１番目の感光体ドラム１１Ｙ表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部１２にて帯電された後の感光体ドラム１１Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目の感光体ドラム１１Ｍ表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目の感光体ドラム１１Ｃ表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目の感光体ドラム１１ＢＫ表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ表面は、それぞれ、現像部１３との対向位置に達する。そして、各現像部１３から感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上の潜像が現像される（現像工程）。

その後、現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ表面は、それぞれ、中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１７の内周面に当接するように転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、転写バイアスローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程）。

そして、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ表面は、それぞれ、クリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程）。

その後、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図中の時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程）。

その後、中間転写ベルト１７表面は、中間転写ベルトクリーニング部１６の位置に達する。そして、中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部１６に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。

ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップ）に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。

詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。

そして、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルトによって定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ローラ２１と加圧ローラ３１とのニップにて、カラー画像（トナー）が記録媒体Ｐ上に定着される。

そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラによって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。

（定着装置）
次に、画像形成装置１が備える定着装置２０の構成及び動作について説明する。図２は、定着装置２０の一例を示す概略断面図である。

図２に示す定着装置２０は、熱源（ヒータ２３）により加熱される中空形状であって、トナー像を加熱、溶融する加熱部材（定着ローラ２１）と、該加熱部材の外周側に該加熱部材と圧接可能に配置され、加熱部材との間にニップ部を形成する加圧部材（加圧ローラ２２）と、ニップ部から排出される転写材（記録媒体Ｐ）を加熱部材から分離させる分離手段（分離手段３０）と、を有した定着装置である。なお、以下、定着ローラ２１の長手方向（図２の奥行き方向）を軸方向、定着ローラ２１の回転方向を周方向とも称する。

なお、本実施形態では、薄肉化され弾性変形するローラを定着ローラ２１、弾性変形するローラよりも剛性の高いローラが加圧ローラ２２である例を説明するが、反対に、定着ローラ２１に剛性の高いローラ、加圧ローラ３１に弾性変形する中空形状のローラを用いて、加圧ローラ２２側に、以下に説明する分離手段３０を設けるようにしても良い。

ここで定着ローラ２１は、図２中の矢印方向に回転する薄肉の円筒体であって、その円筒体の内部には熱源としてのヒータ２３が固設されている。また、定着ローラ２１は、円筒状の芯金部上に、弾性層、離型層（表層）をこの順に積層させた多層構造体であって、加圧ローラ２２と当接してニップ部を形成する。

定着ローラ２１の最内側の芯金部は、例えば、ＳＵＳ３０４等の鉄系材料で形成される。また、他に、Ｃｕ，Ｎｉ，ＰＩなどを用いても良い。

定着ローラ２１の芯金部の内側には、熱源としてのヒータ２３が設けられる。ヒータ２３としては、例えば、ハロゲンヒータ、面状ヒータ等を用いることができる。また、電磁誘導過熱手段を用いて、定着ローラ２１の外周側から定着ローラ２１を加熱する構成であっても良い。

定着ローラ２１は、画像形成装置１が備える電源部により出力制御されたヒータ２３によって加熱され、その表面から記録媒体Ｐ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。なお、ヒータ２３の出力制御は、定着ローラ２１の表面温度を検知可能に設けられる温度検知手段（図示しないサーミスタ、サーモパイルなど）による検知結果に基づいて行われる。このヒータ２３の出力制御によって、定着ローラ２１の温度（定着温度）を所望の温度に制御することができる。

定着ローラ２１の弾性層としては、例えば、フッ素ゴム、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム等の弾性材料が用いられる。定着ローラ２１の芯金上に弾性層を設けることで、ニップ部を通過した後の記録媒体Ｐの分離性が向上するとともに、カラー画像を形成するときの出力画像の光沢性が向上する。

また、定着ローラ２１の離型層としては、例えば、ＰＦＡ（４フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂）、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）等を用いることができる。定着ローラ２１の表層に離型層を設けることにより、トナー像Ｔに対する離型性（剥離性）が担保されることになる。

また、加圧ローラ２２は、芯金部、弾性層、離型層から成り、芯金部は剛体であり、弾性層、離型層は、定着ローラ２１と同様に構成されるものであればよい。なお、加圧ローラ２２は、不図示の加圧手段によって定着ローラ２１に圧接され、加圧ローラ２２と定着ローラ２１との間に、ニップ部が形成される。

定着ローラ２１と加圧ローラ２２とのニップ部の入口側には、記録媒体Ｐの搬送を案内するガイド板２４が配設されている。また、定着ローラ２１の外周面に対向する位置であって、ニップ部の出口側近傍には、分離手段３０が配設されている。分離手段３０は、定着工程後の記録媒体Ｐが定着ローラ２１の回転に沿って定着ローラ２１に巻き付いてしまう不具合を抑止する。

（分離手段）
上述のように、近年、紙厚のきわめて小さい記録媒体が用いられるようになり、非接触分離方式では、記録媒体が加熱部材（定着ローラ）に巻きついてしまい剥離できなくなるケースがあった。これに対し、本願発明者らは、定着装置における分離手段として、分離手段の記録媒体の搬送方向上流側先端と定着ニップ部との間に薄片または細径の可撓性部材（剥離部材）を配し、その配置位置は、可撓性部材の厚みと、可撓性部材と加熱部材とのギャップの合計が、最小厚記録媒体よりも小さくなるように設定される定着装置を提案した。

この本発明の前提となる定着装置２０の主要部である定着ローラ２１と分離手段３０の断面図を図３、分離手段３０の軸方向の斜視図を図４に示す。

図４に示すように、分離手段３０は、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。なお、可撓性部材３５は、例えば、その断面が丸形状、短矩形状、平行四辺形状、楕円形状等に形成されるものであっても良い。

当接部材３６は、図３に示されるように、定着ローラ２１の画像形成領域外に当接して、分離手段３０と定着ローラ２１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、鋼線（ステンレス製など）などで非常に薄肉に、厚みで０．０１〜０．０５ｍｍ（１０〜５０μｍ）に形成されている。可撓性部材３５の厚みは通紙が想定される記録媒体Ｐの最低厚みに応じて、更には可撓性部材３５と定着ローラ２１の間のギャップとの関連で設定されるべきものである。

例えば、画像形成装置１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、どのような記録媒体Ｐを通紙しても確実に剥離可能となる。

また、上述のように、定着装置２０のウォームアップ時間の短縮化を図ることが重要であり、熱源により加熱される加熱部材（定着ローラ２１）の熱容量を小さくするために、加熱部材の薄肉化が図られているが、これにより、加熱部材の回転動作時に、微小な振動が生じやすくなるという問題がある。

この微小な振動により、加熱部材と分離手段とのギャップが変動してしまい、ギャップが増えることで記録媒体Ｐがギャップを通り抜けて、剥離できない場合が生じ、分離不良となる場合があった。

そこで、本実施形態に係る定着装置２０は、熱源（ヒータ２３）により加熱される中空形状であって、トナー像を加熱、溶融する加熱部材（定着ローラ２１）と、該加熱部材の外周側に該加熱部材と圧接可能に配置され、加熱部材との間にニップ部を形成する加圧部材（加圧ローラ２２）と、ニップ部から排出される転写材（記録媒体Ｐ）を加熱部材から分離させる分離手段（分離手段３０）と、を有した定着装置であって、分離手段は、加熱部材の長手方向に亘り張架され、分離時に転写材に接触して該転写材を加熱部材から分離させる可撓性部材（可撓性部材３５）を有し、該可撓性部材は、無端状であって、加熱部材の長手方向における中空形状の内部側を貫通し、周回して張架されるものとしている。

この定着装置２０の断面図を図５に示す。また、図５において可撓性部材３５を通る断面Ａで切断した際の上方からの模式図を図６に示す。ここで、図６（Ａ）は、分離手段３０の非分離時（記録媒体の分離動作が不要な時）、図６（Ｂ）は、分離手段３０の分離時（記録媒体の分離動作の実行時）における様子を示している。

また、図５における可撓性部材３５の斜視図を図７に示す。同様に、図７（Ａ）は、分離手段３０の非分離時、図６（Ｂ）は、分離手段３０の分離時における様子を示している。また、図８は、定着ローラ２１に無端状の可撓性部材３５が架け回されている様子を示す模式図である。なお、図６〜図８において分離手段３０の他の構成（当接部材３６等）の図示は省略している。また、可撓性部材３５は、例えば、鋼線を定着ローラ２１の内部に通してから、その両端を繋ぐことで無端状の可撓性部材３５とすることができる。なお、図８における符号３５ｃが繋ぎ目を示している。

非分離時においては、図６（Ａ）に示すように、定着ローラ２１と可撓性部材３５とは、非接触であり、十分なギャップを有する位置となっている。この際のギャップｇ１は、定着ローラ２１の表面に残ったトナーＴが可撓性部材３５に移動して固着してしまわないようなギャップとすることが好ましい。例えば、７ｍｍ程度が好ましい。

このように非分離時には、定着ローラ２１と可撓性部材３５とは、十分なギャップを有するように設けることによって、定着ローラ２１の表面に残ったトナーＴが可撓性部材３５に移動して固着することを防いで、分離不良を生じさせないようにしている。また、非接触であるため、定着ローラ２１の熱が可撓性部材３５に奪われて、ウォームアップタイムが遅くなることもない。

一方、分離時においては、図６（Ｂ）に示すように、定着ローラ２１と可撓性部材３５とは、定着ローラ２１の外周側において微小なギャップｇ２を有する状態（以下、略接触状態ともいう）としている。この際のギャップｇ２は、上述のように画像形成装置１で使用する最も薄い記録媒体Ｐの厚さよりも小さな値であり、例えば、２０〜４０μｍ程度の微小なギャップである。なお、このギャップは、上述のように分離手段３０の当接部材３６により維持される。

ここで、本実施形態の定着装置２０では、定着ローラ２１の内部側にも可撓性部材３５が存在しており、内部側には、当接部材３６が作用しないため、可撓性部材３５の内側部分３５ａは、分離時においては、定着ローラ２１の内周面に接触させることも好ましい。このように、内側部分３５ａを定着ローラ２１の内周面に接触させることで、定着ローラ２１の押さえ効果を向上させて、定着ローラ２１の動きを規制することができるため、定着ローラ２１の微小な振動を低減することができる。

したがって、定着ローラ２１と可撓性部材３５とのギャップが変動しにくくなり、定着ローラ２１の内部側に可撓性部材３５を有しない定着装置（図３）に比べて、分離不良を低減することができる。

以下に詳説する。無端状に形成された可撓性部材３５は、定着ローラ２１の内部側と定着ローラ２１の外部側とにおいて、その作用が異なっている。可撓性部材３５の外側部分３５ｂは、図３に示した前提例と同様に、定着ローラ２１から記録媒体Ｐを分離するのが主な役割である。一方、可撓性部材３５の内側部分３５ａは、定着ローラ２１との接触時に、定着ローラ２１の微小振動を低減し、分離不良を減らすのが主な役割である。

ここで、仮に、可撓性部材３５の外側部分３５ｂと内側部分３５ａとが、無端状ではなく、独立した２部材である場合を考える。このような構成では、例えば、内部側の部材が定着ローラ２１を強く押さえ過ぎると、定着ローラ２１の回転を妨げることに繋がり、好ましくない。また、逆に、内部側の部材が定着ローラ２１を押さえる力が弱すぎると、定着ローラ２１の微小振動低減効果が弱まり、分離不良を減らせないこととなり、やはり好ましくない。

したがって、可撓性部材３５は、定着ローラ２１をその内部側から適度に押圧することが重要となる。そこで、可撓性部材３５を図８に示したように、内側部分３５ａと外側部分３５ｂとを無端状にし、分離時において、定着ローラ２１は、可撓性部材３５と概ね接触し、可撓性部材３５の外側部分３５ｂと内側部分３５ａに挟まれるようにすることで、可撓性部材３５の内側部分３５ａのみから強く押されたり、外側部分３５ｂのみから強く押されたりすることがないものとしている。このように、可撓性部材３５を無端状とするという、簡易な構成により、分離時に、可撓性部材３５および定着ローラ２１を適切な状態に保つことが可能となる。

なお、可撓性部材３５の外側部分３５ｂと内側部分３５ａとを２つの別部材とすると、無端状である場合に比べ、両者が定着ローラ２１を両側からバランスよく押さえるためには複雑な構成とすることが必要となり、定着装置の低コスト化、小型化に支障をきたすおそれがある。

定着装置２０の分離時（すなわち、定着ローラ２１と可撓性部材３５との略接触状態）と非分離時（すなわち、定着ローラ２１と可撓性部材３５との非接触状態）における可撓性部材３５の変位手段について説明する。

なお、分離時と非分離時に可撓性部材３５を変位させて、定着ローラ２１と可撓性部材３５とのギャップを増減させるタイミングは、搬送される記録媒体Ｐごとに、略接触状態と非接触状態とを切り替えても良いし、連続通紙開始時に、記録媒体Ｐが定着装置２０に搬送されるタイミングに併せて略接触状態として、連続通紙終了時に非接触状態に切り替えても良い。

図９は、可撓性部材３５を定着ローラ２１の軸方向の両端側で保持する保持部材４０の斜視図である。保持部材４０は、断面がオーバル形状である柱形状の円柱部４１と円柱部４１の天面部４２と底面部４３からなる。円柱部４１の高さ方向の中央部近傍には、溝部４４が形成されており、この溝部４４に可撓性部材３５が嵌合して張架されるようにしている。

定着装置２０の分離時と非分離時とにおいて、保持部材４０を回動させて、その定着ローラ２１に対する向きを変更するものである。なお、向きの変更は図示しない駆動手段が保持部材４０の軸部４５を回動させることによれば良い。

図１０（Ａ）は非分離時における保持部材４０の上面側からの模式図、図１０（Ｂ）は分離時における保持部材４０の上面側からの模式図である。具体的には、図１０（Ａ）に示すように、非分離時においては、保持部材４０を定着ローラ２１の長手方向と概ね垂直にするように変位させる。これにより、円柱部４１の長手方向が定着ローラ２１と垂直の位置となり、可撓性部材３５の内側部分３５ａと外側部分３５ｂとが離れることになるので、定着ローラ２１とのギャップが広がり、可撓性部材３５と定着ローラ２１は非接触に保たれる。

これに対し、図１０（Ｂ）に示すように、分離時においては、保持部材４０を定着ローラ２１の長手方向と概ね平行にするように変位させる。これにより、円柱部４１の短手方向が定着ローラ２１と垂直の位置となり、可撓性部材３５の内側部分３５ａと外側部分３５ｂとが近づくことになるので、定着ローラ２１とのギャップが狭まり、可撓性部材３５と定着ローラ２１とのギャップが微小なギャップとなる。このギャップは不図示の当接部材３６により維持される。また、定着ローラ２１の内部側では、定着ローラ２１と可撓性部材３５とを接触させることも好ましい。

ここで、無端状の可撓性部材３５は、保持部材４０の溝部４４を自由に滑ることができるように、保持部材４０（少なくとも溝部４４）と可撓性部材３５との摩擦力を十分小さくすることが好ましい。

なお、非分離時と分離時とにおいて、保持部材４０を回動させるのみでは、可撓性部材３５に弛みが生じる場合等は、保持部材４０の定着ローラ２１の軸方向の位置も変位させて、可撓性部材３５が軸方向に弛みが生じないようにすれば良い。

このように保持部材４０を回動させることで、可撓性部材３５と定着ローラ２１との略接触状態と非接触状態との切り替えを、簡易な構成により実現することができる。なお、変位手段は、図９及び図１０に示した例に限られるものではなく、定着ローラ２１と可撓性部材３５との略接触状態と非接触状態とを切替可能なものであればよい。

また、図１１に示すように、可撓性部材３５は、定着ローラ２１の中空形状の内側部分３５ａと、外側部分３５ｂにおける剛性が異なり、内側部分３５ａの剛性が、外側部分３５ｂの剛性よりも高いことが好ましい。

このように、定着ローラ２１を内側から押さえる可撓性部材３５の内側部分３５ａが、定着ローラ２１の外側から押さえる可撓性部材３５の内側部分３５ａより剛性の高いものにすると、可撓性部材の内側部分３５ａが定着ローラ２１と接触して定着ローラ２１の動きを制限し、定着ローラ２１の回転時の微小振動がさらに低減されるので、さらに分離不良の低減に好適である。

なお、可撓性部材３５の内側部分３５ａと外側部分３５ｂとにおける剛性の変化は、可撓性部材３５の内側部分３５ａの径を、外側部分３５ｂよりも大きくすることで変化させることができる。

また、上述のように、可撓性部材３５は、例えば鋼線からなるが、定着ローラ２１の振動を適切に規制するためには、定着ローラ２１よりも剛性が高いことが好ましい。

また、可撓性部材３５の幅（径）は、１０ｍｍ以下とすることが好ましい。定着ローラ２１に比べて、可撓性部材３５の大きさを十分小さくして、熱容量も小さくすることで、定着ローラ２１への伝熱を妨げないようにすることができる。また、可撓性部材３５を金属製とすることで、加熱により溶融することがないようにすることができる。

以上説明したように、本実施形態に係る定着装置２０によれば、分離時においては、可撓性部材３５が定着ローラ２１と接触することで、定着ローラ２１の動きが制限され、微小振動が低減させることで、定着ローラ２１と可撓性部材３５のギャップが変動しにくくなり、分離不良を減らすことができる。また、非分離時においては、可撓性部材３５は定着ローラ２１と接触しないので、定着ローラ２１の表面に残ったトナーが可撓性部材３５に移動して固着してギャップが増えて分離不良が生じたり、可撓性部材３５に熱を奪われて画像形成装置１の立ち上がりが遅くなったりすることがない。可撓性部材３５を無端状とすることで、簡易な構成により、可撓性部材３５と定着ローラ２１とを適切な状態を保つことができる。

また、以上説明した構成による定着装置２０を備えた画像形成装置１（図１）とすることにより、分離不良を低減し、良好な画像品質及び高い分離性能を得ることができる定着装置を備えた画像形成装置を提供することができる。

尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。

例えば、上記実施形態では、加熱部材（定着ローラ）と加圧ローラからなるローラ定着方式の定着装置を例に説明したが、適用可能な定着装置の定着方式は特に限られるものではなく、定着ローラおよび加熱ローラ等の複数の回転体にベルト（定着ベルト）を張架したベルト定着方式等の定着装置にも適用することができるのは勿論である。

１ 画像形成装置
２ 書込み部
３ 原稿搬送部
４ 原稿読込部
５ コンタクトガラス
７ 給紙部
８ 給紙ローラ
９ レジストローラ
１１Ｙ，１１Ｍ，１１Ｃ，１１ＢＫ 感光体ドラム
１２ 帯電部
１３ 現像部
１４ 転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）
１５ クリーニング部
１６ 中間転写ベルトクリーニング部
１７ 中間転写ベルト
１８ ２次転写バイアスローラ
２０ 定着装置
２１ 定着ローラ（加熱部材）
２２ 加圧ローラ（加圧部材）
２３ ヒータ（熱源）
２４ ガイド板
３０ 分離手段
３１ 分離板
３３ 分離板支持部材
３４ 突出部片
３５ 可撓性部材
３５ａ 内側部分
３５ｂ 外側部分
３５ｃ 繋ぎ目
３６ 当接部材
４０ 保持部材
４１ 円柱部
４２ 天面部
４３ 底面部
４４ 溝部
４５ 軸部
Ｄ 原稿
Ｐ 記録媒体（転写材）
Ｔ トナー像

特開２００７−１７１３７２号公報

Claims (9)

1. 熱源により加熱される中空形状の加熱部材と、
   該加熱部材の外周側に該加熱部材と圧接可能に配置され、前記加熱部材との間にニップ部を形成する加圧部材と、
   前記ニップ部から排出される転写材を前記加熱部材から分離させる分離手段と、を有した定着装置であって、
   前記分離手段は、前記加熱部材の長手方向に亘り張架され、分離時に転写材に接触して該転写材を前記加熱部材から分離させる可撓性部材を有し、
   該可撓性部材は、無端状であって、前記加熱部材の長手方向における中空形状の内部側を貫通し、周回して張架されていることを特徴とする定着装置。
2. 転写材の前記加熱部材からの分離時において、前記可撓性部材は前記加熱部材との間に転写材の厚み以下の空隙を有し、
   転写材の前記加熱部材からの非分離時において、前記可撓性部材は前記加熱部材との間に分離時よりも大きな空隙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。
3. 分離時と非分離時とにおける、前記可撓性部材と前記加熱部材との間の空隙の切り替えは、
   前記加熱部材の長手方向における、前記可撓性部材の両端部に設けられ、該可撓性部材が張架された保持部材を変位させて行うことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 転写材の前記加熱部材からの分離時において、
   前記可撓性部材は、前記加熱部材の中空形状の内部側に対向する位置では、前記加熱部材と接触し、前記加熱部材の中空形状の外部側に対向する位置では、前記加熱部材との間に転写材の厚み以下の空隙を有していることを特徴とする請求項２または３に記載の定着装置。
5. 前記可撓性部材は、前記加熱部材の中空形状の内部側に対向する位置と、前記加熱部材の中空形状の外部側に対向する位置とでは、その剛性が異なり、
   内部側において対向する位置での剛性が、外部側において対向する位置の剛性よりも高いことを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載の定着装置。
6. 前記可撓性部材は、該可撓性部材の径が異なることで前記加熱部材の内部側と外部側での剛性が異なることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
7. 前記可撓性部材は、鋼線であることを特徴とする請求項１から６までのいずれかに記載の定着装置。
8. 前記可撓性部材は、前記加熱部材よりも剛性の高い材質からなることを特徴とする請求項１から７までのいずれかに記載の定着装置。
9. 請求項１から８までのいずれか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。

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