JP2017072683A - 分離補助機構、定着装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】分離補助部材の搭載が記録媒体側に及ぼす影響を抑える。【解決手段】定着装置４０に搭載される用紙Ｐ（記録媒体）の分離補助機構４５０が、用紙Ｐ（記録媒体）の搬送方向Ｄ１についてニップ部Ｎよりも下流側で定着ベルト４０１（無端ベルト）の内周面に押し当てられて、その押し当てられた箇所の曲率がニップ部Ｎの曲率よりも大きくなるように定着ベルト４０１（無端ベルト）を外周面側に凸に屈曲させることで、用紙Ｐ（記録媒体）の定着ベルト４０１（無端ベルト）からの分離を補助する分離パッド４５１（分離補助部材）と、分離パッド４５１（分離補助部材）を、ニップ部Ｎに近い第１位置と、ニップ部Ｎから遠い第２位置と、の間で切替え可能に分離パッド４５１（分離補助部材）を移動させる移動機構４５２と、を備えた。【選択図】図２

Description

本発明は、分離補助機構、定着装置、及び画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置の定着装置の中には、循環移動しつつ加熱される無端ベルトと、該無端ベルトの外周面に圧接して該無端ベルトとの間にニップ部を形成しつつ回転する回転体と、を有するものがある。

このような定着装置は、トナー像が形成された用紙等の記録媒体をニップ部に受け入れて挟持搬送しつつ加熱することで、トナー像を記録媒体に定着させる。このとき、ニップ部を通過した記録媒体は、加熱により溶融したトナーの粘性等の影響により無端ベルトに巻き付き易くなる。このような記録媒体を無端ベルトから分離させる方式として、いわゆるセルフストリッピング方式が知られている。セルフストリッピング方式は、記録媒体自体の腰の強さと、ニップ部を通過して記録媒体から離れる方向へと湾曲して移動する無端ベルトのその湾曲形状と、により記録媒体を自然に分離させる方式である。そして、このセルフストリッピング方式による分離を補助するために、記録媒体の搬送方向についてニップ部よりも下流側で無端ベルトの内周面に押し当てられる次のような分離補助部材を設けることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。分離補助部材は、無端ベルトの内周面に押し当てられて、その押し当てられた箇所の曲率がニップ部の曲率よりも大きくなるように無端ベルトを外周面側に凸に屈曲させることで、記録媒体の無端ベルトからの分離を補助する。

ここで、記録媒体が薄く腰が弱い場合には、ニップ部の出口近傍で上記のように無端ベルトが屈曲していても、分離後の記録媒体が自重によりへたって無端ベルトとの距離が開き易い。他方、記録媒体が厚く腰が強い場合には、分離後にも殆どへたらないので上記のように屈曲した無端ベルトとの距離が近くなる傾向にある。そして、この距離が近過ぎると、加熱部材としての無端ベルトからの熱が、ニップ部通過後の記録媒体における定着トナー像の画質に影響を及ぼす場合がある。

尚、ここまで定着装置を例に挙げて説明をしてきたが、上記のように加熱部材としての無端ベルトを有する装置は、定着装置に限るものではない。近年、加熱により消色可能なインクやトナーが使われるようになっている。そして、これを受けて、定着装置と同様の構造を有して、上記のようなインクやトナーで形成された画像を記録媒体から消去する画像消去装置が使われるようになっている（例えば、特許文献２参照。）。上述した分離補助部材は、このような画像消去装置にも搭載可能であり、記録媒体の腰の強さによっては、画像消去後の記録媒体の表面状態に影響を及ぼす場合がある。即ち、加熱部材としての無端ベルトを有する装置であれば、その用途に限らず、分離補助部材の搭載による影響が記録媒体側に生じる可能性がある。

そこで、本発明は、分離補助部材の搭載が記録媒体側に及ぼす影響を抑えることができる分離補助機構、そのような分離補助機構が搭載された定着装置、及び画像形成装置を提供することを課題とする。

上述した課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、循環移動しつつ加熱される無端ベルトと、該無端ベルトの外周面に圧接して該無端ベルトとの間にニップ部を形成しつつ回転する回転体と、を有し、シート状の記録媒体を前記ニップ部に受け入れて挟持搬送しつつ加熱する装置に搭載され、前記ニップ部を通過した前記記録媒体の、前記無端ベルトからの分離を補助する分離補助機構であって、前記記録媒体の搬送方向について前記ニップ部よりも下流側で前記無端ベルトの内周面に押し当てられて、その押し当てられた箇所の曲率がニップ部の曲率よりも大きくなるように前記無端ベルトを外周面側に凸に屈曲させることで、前記記録媒体の前記無端ベルトからの分離を補助する分離補助部材と、前記分離補助部材を、前記ニップ部に近い第１位置と、前記ニップ部から遠い第２位置と、の間で切替え可能に移動させる移動機構と、を備えたことを特徴とする分離補助機構となっている。

請求項１に記載の発明によれば、移動機構によって分離補助部材を上記のように移動させることができる。これにより、腰の弱い記録媒体については、分離補助部材をニップ部に近い第１位置に位置させて無端ベルトを屈曲させることで、無端ベルトからの分離を促すことが可能となる。また、腰の弱い記録媒体は、分離後には自重によりへたって熱を帯びた無端ベルトの外周面から離れるので、元々その熱の影響が抑えられる。

そして、請求項１に記載の発明によれば、腰が強い記録媒体については、分離補助部材をニップ部から遠い第２位置に位置させて、記録媒体の腰に依拠して無端ベルトから自然に分離させるに任せることが可能となる。また、腰が強い記録媒体については、分離補助部材を第２位置に位置させることで、分離後の記録媒体がへたらなくとも、熱を帯びた無端ベルトの外周面から積極的に離されるので、その熱の影響を抑えることができる。

このように、請求項１に記載の発明によれば、移動機構によって分離補助部材を移動可能としたことにより、分離補助部材の搭載が記録媒体側に及ぼす影響を抑えることができる。

本発明の第１実施形態にかかる画像形成装置を示す図である。 図１に示されている定着装置の模式的な拡大図である。 図２に示されている定着装置において、移動機構が分離パッドをニップ部から遠い第２位置に移動させた状態を示す図である。 図２及び図３に示されている分離補助機構を詳細に示す図である。 図２の第１位置に分離パッドが配置された場合と、図３の第２位置に分離パッドが配置された場合と、のそれぞれについてニップ部近傍の様子を模式的に示した図である。 定着ベルトからの熱が、ニップ部通過後の用紙における定着トナー像の画質に及ぼす影響の一例を模式的に示す図である。 本発明の第２実施形態にかかる分離補助機構を、その主要部分について示す図である。 図７に示されている分離補助機構において分離パッドの位置制御が行われる様子を模式的に示す図である。 分離パッドの位置制御を、センサを用いて行う第２実施形態の別例を示す図である。 第３実施形態の分離補助機構を、図２及び図３に示されている定着装置における定着ローラ及び加圧ローラとともに示す図である。 図１０に示されている第３実施形態の分離補助機構を示す図である。 図１１に示されている一対のアーム保持部を示す図である。 図１２に示されているアーム保持部によって保持される、保持アームの端部を示す図である。 アーム保持部と保持アームとの間に取り付けられた吸収バネを示す平面図である。

以下、本発明の第１実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の第１実施形態にかかる画像形成装置を示す図である。この図１の画像形成装置１は、作像方式として電子写真方式を採用したフルカラーの複写機である。

尚、本発明の画像形成装置は、フルカラーの複写機に限るものではなく、例えばモノクロの複写機であってもよく、また、本発明の画像形成装置は、複写機に限るものでもなく、例えばファクシミリや印刷機、あるいは複合機等であってもよい。

図１の画像形成装置１は、原稿搬送装置１０、読取り部２０、画像形成部３０、定着装置４０、用紙排出トレイ５０、制御部６０、及び給紙部７０を備えている。

原稿搬送装置１０は、原稿を内部に１枚ずつ取り込んで搬送路１０ａに沿って搬送するものであり、読取り部２０に、不図示のヒンジを介して開閉自在に支持されている。搬送路１０ａのうち、読取り部２０に面した一部の箇所は、読取り部２０に対して開口した読取り窓となっている。搬送路１０ａを搬送される原稿は、この読取り窓の上を、読取り部２０に画像を向けて通過する。そして、この通過中に、原稿は、読取り部２０によってその画像を読み取られる。

読取り部２０は、その上面に、スリットガラス及びコンタクトガラスが設けられている。スリットガラスは、原稿搬送装置１０が閉じられたときに上記の読取り窓と対面する。読取り部２０は、原稿搬送装置１０によって１枚ずつ搬送される原稿の画像を、このスリットガラス越しに読取る。一方、コンタクトガラスは、原稿搬送装置１０が開かれたときに露出する読取り部２０の上面の大部分を覆っている。本実施形態では、読取り部２０は、原稿搬送装置１０で搬送される原稿だけでなく、このコンタクトガラス上に置かれた原稿の画像を読み取ることもできる。読取り部２０は、原稿搬送装置１０が開かれ、このコンタクトガラス上に、画像を読取り部２０に向けて置かれた原稿のその画像を、このコンタクトガラス越しに読取る。

画像形成部３０は、読取り部２０から送信されてきた画像データが表す画像を、シート状の記録媒体としての用紙上に形成する。この画像形成部３０は、露光装置３１０、及び、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色それぞれの作像ユニット３２０を有している。そして、各作像ユニット３２０が、感光体ドラム３２１と、各色のトナーで現像を行う現像装置３２２とを有している。読取り部２０から画像データが送信されてくると、この画像データに基づいて、露光装置３１０が各作像ユニット３２０の感光体ドラム３２１を露光し、この感光体ドラム３２１に静電潜像を形成する。この静電潜像が現像装置３２２で現像されて、各作像ユニット３２０の感光体ドラム３２１に各色のトナー像が形成される。

画像形成部３０は、更に、中間転写ベルト３３０、一次転写ローラ３４０、及び二次転写ローラ３５０を有している。中間転写ベルト３３０は、複数のローラに張架されており、一次転写ローラ３４０は、各色の作像ユニット３２０の感光体ドラム３２１との間に中間転写ベルト３３０を挟んで４つ配置されている。二次転写ローラ３５０は、中間転写ベルト３３０を張架する複数のローラのうちの１つのローラとの間に、中間転写ベルト３３０を挟んで配置されている。中間転写ベルト３３０には、一次転写ローラ３４０によって、作像ユニット３２０で形成された各色のトナー像が互いに重ね合わされて転写される。これにより、中間転写ベルト３３０上にカラーのトナー像が形成される。このカラーのトナー像は、二次転写ローラ３５０によって、給紙部７０から送られて来る用紙上に転写される。

定着装置４０は、用紙上に転写されたトナー像を、加熱と加圧とによりこの用紙上に定着させる。そして、トナー像定着済みの用紙が用紙排出トレイ５０へと排出される。

制御部６０は、定着装置４０における後述の動作を含む、この画像形成装置１の各構成要素の動作を制御する。この制御部６０と定着装置４０とを合わせたものが、本発明にいう定着装置の一実施形態に相当する。定着装置４０と、制御部６０による制御とについては後で詳細に説明する。

給紙部７０は、４つの給紙カセット７１０、用紙繰出し部７２０、及び用紙搬送部７３０を有している。４つの給紙カセット７１０には、厚み（即ち、用紙の腰）とサイズのうち少なくとも一方が互いに異なる複数種類の用紙それぞれが収納される。また、それら複数種類の用紙のうち、少なくとも１種類の用紙は腰が強い厚紙であり、他の種類の用紙は腰が弱い薄紙となっている。

用紙繰出し部７２０は、各給紙カセット７１０の用紙を、用紙搬送部７３０へと１枚ずつ繰り出す。そして、用紙搬送部７３０が、繰り出された用紙を画像形成部３０へと搬送する。搬送された用紙上に画像形成部３０によって上述したようにトナー像が形成され、そのトナー像を定着装置４０が用紙上に定着させることとなる。

次に、定着装置４０と、制御部６０による制御とについて説明する。

図２は、図１に示されている定着装置の模式的な拡大図である。この図２に示されている定着装置４０は、循環移動しつつ加熱される無端ベルトとしての定着ベルト４０１と、回転体としての加圧ローラ４０２を備えている。

定着ベルト４０１は、ヒータ４０３ａを内蔵した加熱ローラ４０３と、定着ベルト４０１を加圧ローラ４０２へと張り出させる第２の回転体としての定着ローラ４０４と、張架ローラ４０５と、に架け渡されている。定着ローラ４０４は、定着ベルト４０１の内側において、定着ベルト４０１の移動方向Ｄ２と交差する定着ベルト４０１の幅方向に沿って延びる回転軸４０４ａを中心に回転可能な回転体である。加圧ローラ４０２は、定着ローラ４０４との間に定着ベルト４０１を挟んで定着ローラ４０４へと押圧されることで、定着ベルト４０１の外周面に圧接されて定着ベルト４０１との間にニップ部Ｎを形成している。このニップ部Ｎに、表面にトナー像ＴＧが形成された用紙Ｐが、用紙Ｐの搬送方向Ｄ１に受け入れられる。用紙Ｐは、このニップ部Ｎに受け入れられて挟持搬送されつつ加熱される。

また、搬送方向Ｄ１についてニップ部Ｎの入口側には、用紙Ｐをニップ部Ｎへと案内する入口ガイド４０６が設けられている。また、ニップ部Ｎの出口側には、トナー像の定着後の用紙Ｐを用紙排出トレイ５０側へと案内する出口ガイド４０７が設けられている。

さらに、ニップ部Ｎの出口側には、ニップ部Ｎを通過して後述するように定着ベルト４０１から一旦分離した用紙Ｐが、また定着ベルト４０１に付着しないように出口ガイド４０７へと向かわせるベルト側阻止板４０８が設けられている。このベルト側阻止板４０８は、その定着ベルト４０１側の端縁が定着ベルト４０１から若干離された非接触状態となっている。また、ニップ部Ｎの出口側には、上記の用紙Ｐが、加圧ローラ４０２に付着しないように出口ガイド４０７へと向かわせるローラ側阻止板４０９も設けられている。加圧ローラ４０２の表面は、定着ベルト４０１に比べると固く形成されているため、ローラ側阻止板４０９の加圧ローラ４０２側の端縁は加圧ローラ４０２に接触して摺擦するように構成されている。

ここで、本実施形態では、搬送方向Ｄ１についてベルト側阻止板４０８の手前で、ニップ部Ｎを通過した用紙Ｐの、定着ベルト４０１からの分離を補助する分離補助機構４５０が設けられている。上述した制御部６０と分離補助機構４５０とを合わせたものが、本発明にいう分離補助機構の一実施形態に相当する。

分離補助機構４５０は、用紙Ｐの分離を補助する分離補助部材としての分離パッド４５１と、この分離パッド４５１を後述のように移動させる移動機構４５２と、を備えている。

分離パッド４５１は、用紙Ｐの搬送方向Ｄ１についてニップ部Ｎよりも下流側で定着ベルト４０１の内周面に押し当てられる。この分離パッド４５１は、定着ローラ４０４と定着ベルト４０１との間に設けられる。そして、分離パッド４５１は、その押し当てられた箇所の曲率がニップ部Ｎの曲率よりも大きくなるように定着ベルト４０１を外周面側に凸に屈曲させることで、用紙Ｐの定着ベルト４０１からの分離を補助する。

ここで、本実施形態の定着装置４０では、用紙Ｐの定着ベルト４０１からの分離方式としていわゆるセルフストリッピング方式が採用されている。セルフストリッピング方式は、ニップ部Ｎの出口側で湾曲してニップ部Ｎから離れていく定着ベルト４０１から、用紙Ｐを、その用紙Ｐの腰の強さによって自然と剥離させるようにした方式である。上記の分離パッド４５１は、ニップ部Ｎよりも下流側、即ちニップ部Ｎの出口側で、定着ベルト４０１を、その曲率がニップ部Ｎの曲率よりも大きくなるように屈曲させることで、用紙Ｐの剥離を促進させるものである。

移動機構４５２は、分離パッド４５１を保持するとともに、定着ベルト４０１の移動方向Ｄ２について相対的にニップ部Ｎに近い第１位置と、相対的にニップ部Ｎから遠い第２位置と、の間で切替え可能に分離パッド４５１を移動させる。図２には、移動機構４５２が分離パッド４５１をニップ部Ｎに近い第１位置に移動させた状態が図示されている。

図３は、図２に示されている定着装置において、移動機構が分離パッドをニップ部から遠い第２位置に移動させた状態を示す図である。本実施形態では、移動機構４５２は、定着ローラ４０４の回転軸４０４ａと同軸の回転軸を中心に分離パッド４５１を回転移動させる。

ここで、一般に、上述したセルフストリッピング方式では、用紙Ｐが薄くて腰が弱いと、定着ベルト４０１から剥離し難い。逆に、用紙Ｐが厚くて腰が強いと、定着ベルト４０１から剥離し易い。本実施形態では、移動機構４５２は、用紙Ｐが薄い場合に、分離パッド４５１を図２に示されている第１位置に配置して用紙Ｐの剥離を促進させる。他方、移動機構４５２は、用紙Ｐが厚い場合には、分離パッド４５１を図３に示されている第２位置に配置して、用紙Ｐの腰の強さに依拠した剥離に任せることとしている。本実施形態では、図３に示されている第２位置は、図２に示されている第１位置から一例として１００°の回転角度θだけ離れた位置となっている。尚、図３の例では、第１位置から第２位置までの回転角度θを１００°としたが、これは一例であって、例えば５０°等といった１００°以外の角度であってもよい。

図４は、図２及び図３に示されている分離補助機構を詳細に示す図である。

分離補助機構４５０における分離パッド４５１は、定着ベルト４０１側の面が湾曲面となった帯板状の部材で、定着ベルト４０１の幅及び定着ローラ４０４の長さよりも若干長く形成されている。そして、移動機構４５２は、分離パッド４５１の両端部から定着ローラ４０４の両端部の外側でその回転軸４０４ａと同軸の回転軸４５２ｂへと向かって延びた一対の保持アーム４５２ａを備えている。これら一対の保持アーム４５２ａは、相互間に定着ローラ４０４を挟んで、上記の同軸の回転軸４５２ｂを中心に回転方向Ｄ３に回転可能となっている。そして、保持アーム４５２ａ、即ち分離パッド４５１の回転は、モータ及び伝達ギアからなる駆動部４５２ｃによって行われる。

また、分離補助機構４５０には、保持アーム４５２ａ、即ち分離パッド４５１の回転角度を検出するためのロータリーエンコーダ４５３が設けられている。ロータリーエンコーダ４５３は、円周方向にスリットが複数配列された円板部４５３ａと、この円板部４５３ａにおけるスリットの配列部分を挟んで発光部と受光部が配置されたフォトインターラプタ４５３ｂと、を有している。円板部４５３ａが回転すると、発光部からの光が、スリットを通過したり、スリット間で遮断されたりすることでフォトインターラプタ４５３ｂからパルス信号が出力される。出力されたパルス信号は、画像形成装置１の制御部６０で受信され、制御部６０では、パルス信号に基づいて円板部４５３ａの回転角度が求められる。

円板部４５３ａは、移動機構４５２における保持アーム４５２ａと一緒に回転するようになっている。制御部６０は、円板部４５３ａの回転角度を求めることで、保持アーム４５２ａ、即ち分離パッド４５１の位置を検知する。そして、分離パッド４５１を、図３の第２位置から図２の第１位置へと移動させるときには、制御部６０において分離パッド４５１が第１位置に位置していることが検知されると、制御部６０からの指示を受けて移動機構４５２が分離パッド４の移動を停止する。逆もまた然りで、制御部６０において分離パッド４５１が第２位置に位置していることが検知されると、制御部６０からの指示を受けて移動機構４５２が分離パッド４５１の移動を停止する。このように、制御部６０からの指示の下、移動機構４５２が、分離パッド４５１の位置の検知結果に応じて分離パッド４５１を移動させる。

ここで、移動機構４５２によってこのような分離パッド４５１の移動が行われるのは、以下に説明する理由による。

図５は、図２の第１位置に分離パッドが配置された場合と、図３の第２位置に分離パッドが配置された場合と、のそれぞれについてニップ部近傍の様子を模式的に示した図である。図５（Ａ）には、第１位置に分離パッド４５１が配置された場合が示され、図５（Ｂ）には、第２位置に分離パッド４５１が配置された場合が示されている。

図５（Ａ）に示されているように分離パッド４５１が第１位置に配置された場合、分離パッド４５１によって屈曲した定着ベルト４０１は、ニップ部Ｎの出口側で加圧ローラ４０２側に突出した状態となる。これにより定着ベルト４０１は、急角度で図中上方へと向かう経路を辿ってニップ部Ｎを通過した用紙Ｐから離れることとなるので、用紙Ｐの定着ベルト４０１からの分離が促進される。

ここで、用紙Ｐが薄い場合には、図５（Ａ）に実線で示されているように、分離後の用紙Ｐが自重によりへたって定着ベルト４０１からある程度遠い間隔Ｌ１が開いた状態で、ベルト側阻止板４０８とローラ側阻止板４０９の間へと向かう。他方、用紙Ｐが厚い場合には、その腰が強いために、図５（Ａ）に点線で示されているように、用紙Ｐは殆どへたらずにベルト側阻止板４０８とローラ側阻止板４０９の間へと向かう。このため、図５（Ａ）に示されているように定着ベルト４０１が凸状に屈曲していると、用紙Ｐと定着ベルト４０１との間隔が近くなる。

そして、用紙Ｐと定着ベルト４０１との距離が近過ぎると、加熱部材としての定着ベルト４０１からの熱が、ニップ部Ｎ通過後の用紙Ｐにおける定着トナー像の画質に次のような影響を及ぼす場合がある。

図６は、定着ベルトからの熱が、ニップ部通過後の用紙における定着トナー像の画質に及ぼす影響の一例を模式的に示す図である。この図６には、図６（Ａ）の例と図６（Ｂ）の例との２つの例が示されている。

図６に示されている２つの例は、何れも、定着ベルト４０１からの熱により用紙Ｐの定着トナー像に光沢ムラが生じた状態を模式的に示したものである。図６（Ａ）の例は、定着トナー像として用紙Ｐの一面にベタ画像を形成した例である。本来なら全面に亘って均一な光沢となるべきところ、中央部の画像Ｉｍ１と、周縁部の画像Ｉｍ２との間で光沢が異なってあたかも縁取りをしたような画像となってしまっている。

図６（Ｂ）の例は、白抜き部分を有する画像Ｉｍ３を形成した１枚目の用紙Ｐ１に続いて、一面にベタ画像Ｉｍ４を形成した２枚目の用紙Ｐ２を流したときの例である。この例では、２枚目の用紙Ｐ２のベタ画像Ｉｍ４において、１枚目の用紙Ｐ１の画像Ｉｍ３における白抜き部分に対応する部分の光沢が、他の部分の光沢と異なってしまっている。

用紙Ｐが薄い場合には、図５（Ａ）に実線で示されているように、ニップ部Ｎを通過後の用紙Ｐと定着ベルト４０１との間に十分な間隔Ｌ１が確保されるので、定着ベルト４０１からの熱による画質への影響が抑制される。

他方、腰が強くニップ部Ｎの通過後に定着ベルト４０１との距離が近くなりがちな厚い用紙Ｐについて定着を行う際には、分離パッド４５１が、図３に示されている第２位置に配置される。厚い用紙Ｐは、その強い腰により、上記のような分離パッド４５１の助けを借りなくとも定着ベルト４０１から自然に分離される。そして、このときには、定着ベルト４０１は、図５（Ｂ）に示されているように、定着ローラ４０４の外周に沿って、用紙Ｐから十分に離れた経路を辿って用紙Ｐから離れる。その結果、厚い用紙Ｐについても、ニップ部Ｎの通過後に定着ベルト４０１から十分遠い間隔Ｌ２が開いた状態で、ベルト側阻止板４０８とローラ側阻止板４０９の間へと向かう。これにより、厚い用紙Ｐについても、ニップ部Ｎを通過後の用紙Ｐと定着ベルト４０１との間に十分な間隔Ｌ２が確保されるので、定着ベルト４０１からの熱による画質への影響が抑制される。

本実施形態では、画像形成装置１の操作パネルへのユーザ操作による用紙指定、あるいは、画像形成装置１の外部から画像データとともに送信される用紙の指定情報等が制御部６０で受けられる。このように制御部６０が受ける用紙指定には、その用紙の種類が、腰が強い厚紙であるのか、腰が弱い薄紙であるのか、といった情報が含まれている。制御部６０は、給紙部７０に指示を与え、指定された種類の用紙が収容されている給紙カセット７１０から用紙を送り出させる。そして、この用紙が、トナー像の形成を経て、定着装置４０のニップ部Ｎに受け入れられる。

このように、本実施形態では、ニップ部Ｎには、腰の強さが互いに異なる複数種類の用紙の中から上記の用紙指定によって選択された用紙が、定着対象の用紙Ｐとして受け入れられる。そして、制御部６０が、選択された定着対象の用紙Ｐの種類を認識する認識部の役割を果たす。制御部６０は、その認識結果に応じた指示を分離補助機構４５０の移動機構４５２における駆動部４５２ｃに与える。その結果、腰の弱い薄い用紙Ｐの場合には、駆動部４５２ｃが分離パッド４５１を図２の第１位置に配置させ、腰の強い厚い用紙Ｐの場合には、駆動部４５２ｃが分離パッド４５１を図３の第２位置へと移動させる。

以上、説明したように、本実施形態によれば、定着装置４０における分離補助機構４５０の分離パッド４５１の搭載が用紙Ｐ側に及ぼす影響を抑えることができる。

また、本実施形態によれば、移動機構４５２が、定着ベルト４０１が掛けられた定着ローラ４０４の回転軸４０４ａと同軸の回転軸４５２ｂを中心に分離パッド４５１回転移動させる。これにより、分離パッド４５１が移動しても定着ローラ４０４の周囲で定着ベルト４０１に掛かるテンションの変化が抑制されるので、長期に亘って定着ベルト４０１の、引張り負荷に対する耐久性を保つことができる。

また、本実施形態では、上記のように、制御部６０が、ニップ部Ｎに受け入れられる定着対象の用紙Ｐの種類を認識する認識部の役割を果たしている。そして、移動機構４５２が、制御部６０での認識結果に応じて、分離パッド４５１の位置を移動させる。これにより、分離パッド４５１の搭載が用紙Ｐ側に及ぼす影響を、定着対象の用紙Ｐの種類（即ち、用紙Ｐの腰の強さ）に応じて効率的かつ正確に抑えることができる。

次に、第２実施形態について、別例を交えつつ説明を行う。この第２実施形態は、分離パッドの位置制御について、ロータリーエンコーダに加えて別のセンサを設ける点が、上述した第１実施形態と異なっている。以下、第２実施形態について、この第１実施形態との相違点に注目して説明を行う。一方で、分離補助機構、定着装置、及び画像形成装置の基本構成については、第１実施形態と同一であるので重複説明を割愛する。尚、以下の説明では、第１実施形態と同一の構成要素については、図１〜図５に示されている構成要素を特に断らずに参照する。

図７は、本発明の第２実施形態にかかる分離補助機構を、その主要部分について示す図である。また、図８は、図７に示されている分離補助機構において分離パッドの位置制御が行われる様子を模式的に示す図である。尚、これらの図７及図８では、第１実施形態と同一の構成要素については、図１〜図５と同じ符号が付されている。

図７及び図８に示されている分離補助機構５５０には、分離パッド４５１が図２の第１位置に位置していることを検知するフォトセンサ５０１が備えられている。フォトセンサ５０１は、移動機構４５２の一対の保持アーム４５２ａのうちの一方に、フィラー５０１ａが設けられ、図２の第１位置に対応する位置にフォトインターラプタ５０１ｂが設けられたものである。フォトインターラプタ５０１ｂは、発光部と受光部が対面配置されたもので、分離パッド４５１が図２の第１位置に位置すると保持アーム４５２ａのフィラー５０１ａが発光部と受光部の間を遮蔽する。即ち、分離パッド４５１が第１位置以外の位置にあるときにはフォトインターラプタ５０１ｂ（即ち、フォトセンサ５０１）がオン状態となり、分離パッド４５１が第１位置に位置するとオフ状態となる。これにより、フォトセンサ５０１は、分離パッド４５１が図２の第１位置に位置していることを検知する。フォトセンサ５０１の出力は、制御部６０を介して移動機構４５２の駆動部４５２ｃに伝達される。そして、第２位置から第１位置への分離パッド４５１の移動時には、移動機構４５２の駆動部４５２ｃが、第１位置へと向かう分離パッド４５１の移動を、フォトセンサ５０１で分離パッド４５１が第１位置に位置していることが検知されると停止する。

他方、第２位置については定着ベルト４０１が用紙Ｐから十分に離れていればよいので、位置制御はそれほど厳密なものでなくてもよい。この分離補助機構５５０では、第１位置から第２位置への分離パッド４５１の移動時には、ロータリーエンコーダ４５３からの出力信号のみに基づいて、移動機構４５２の駆動部４５２ｃが、分離パッド４５１を１００°の回転角度で移動させる。

尚、第２位置に対応する位置にもフォトインターラプタを設けて、このフォトインターラプタからでの出力に基づいて第２位置についての分離パッド４５１の位置制御を行ってもよい。この場合には、ロータリーエンコーダ４５３は不要となる。

図９は、分離パッドの位置制御を、センサを用いて行う第２実施形態の別例を示す図である。

図９に示されている別例の分離補助機構５５０’には、分離パッド４５１が図２の第１位置に位置していることを検知する遠近センサ５０２が、第１位置に対応する位置に備えられている。遠近センサ５０２は、対面する定着ベルト４０１の外周面との間の距離を検出ものである。分離パッド４５１が第１位置に位置すると、遠近センサ５０２と対面する箇所の定着ベルト４０１の外周面が突出し、その結果、その箇所と遠近センサ５０２との間の距離が短縮する。遠近センサ５０２は、この距離の短縮を以て、分離パッド４５１が図２の第１位置に位置していることを検知する。遠近センサ５０２の出力は、制御部６０を介して移動機構４５２の駆動部４５２ｃに伝達される。そして、第２位置から第１位置への分離パッド４５１の移動時には、移動機構４５２の駆動部４５２ｃが、第１位置へと向かう分離パッド４５１の移動を、遠近センサ５０２で分離パッド４５１が第１位置に位置していることが検知されると停止する。

他方、第２位置については、上記と同様に、ロータリーエンコーダ４５３からの出力信号のみに基づいて位置制御が行われる。

また、この第２の別例でも、第２位置に対応する位置に遠近センサを設けて、第２位置についての分離パッド４５１の位置制御を行ってもよい。この場合にも、ロータリーエンコーダ４５３は不要となる。

以上に説明したように、第２実施形態では、上述した別例も含めて、移動機構４５２が、ロータリーエンコーダ４５３と、フォトセンサ５０１や遠近センサ５０２といったもう１つのセンサとの検知結果に応じて分離パッド４５１を移動させるようになっている。尚、上述したように、ロータリーエンコーダ４５３を用いず、移動機構４５２に、フォトセンサ５０１や遠近センサ５０２のみでの検知結果に応じて分離パッド４５１を移動させるようにした変形例も可能である。

分離パッド４５１で定着ベルト４０１を屈曲させて用紙Ｐの分離を補助するに当たっては、ニップ部Ｎの近傍で定着ベルト４０１を適切に屈曲させるために、上記の第１位置についての位置制御は正確であるほど望ましい。上述した第２実施形態によれば、フォトセンサ５０１や遠近センサ５０２によって分離パッド４５１が第１位置に位置したことが直接的に検知されるので、第１位置の位置制御について正確を期することができる。

次に、第３実施形態について説明を行う。この第３実施形態は、分離パッドの位置制御について、分離パッド４５１が図２の第１位置よりもニップ部Ｎ側へと移動することを規制する移動規制部材を設ける点が、上述した第１実施形態と異なっている。以下、第３実施形態について、この第１実施形態との相違点に注目して説明を行う。一方で、第２実施形態と同様に、第１実施形態との同一点については重複説明を割愛する。また、以下の説明では、第１実施形態と同一の構成要素については、図１〜図５に示されている構成要素を特に断らずに参照する。

図１０は、第３実施形態の分離補助機構を、図２及び図３に示されている定着装置における定着ローラ及び加圧ローラとともに示す図である。また、図１１は、図１０に示されている第３実施形態の分離補助機構を示す図である。尚、図１０及図１１では、第１実施形態と同一の構成要素については、図１〜図５と同じ符号が付されている。

第３実施形態の分離補助機構６５０には、図２の第１位置に対応した位置に移動規制部材６５３が設けられている。移動規制部材６５３は、定着ベルト４０１の両側端縁の近傍に１つずつ配置されている。移動機構６５２が分離パッド４５１を、第１位置へと矢印Ｄ３−１方向に移動させると、この分離パッド４５１の両端が移動規制部材６５３に当接して、それ以上矢印Ｄ３−１方向に、即ちニップ部Ｎ側へと移動しないように規制される。

ここで、本実施形態では、移動機構６５２が、一対の保持アーム６５２ａ、回転軸６５２ｂ、一対のアーム保持部６５２ｃ、及び、一対の吸収バネ６５２ｄを備えている。一対の保持アーム６５２ａは、第１実施形態における一対の保持アーム４５２ａと同様に、分離パッド４５１の両端部から定着ローラ４０４の両端部の外側でその回転軸４０４ａと同軸の回転軸６５２ｂへと向かって延びている。一対の保持アーム６５２ａは、相互間に定着ローラ４０４を挟んで、上記の同軸の回転軸６５２ｂを中心に回転方向Ｄ３に回転可能となっている。ただし、一対の保持アーム６５２ａは、第１実施形態とは異なり、駆動部４５２ｃ（図４）によって直接に回転駆動されるわけではない。一方で、本実施形態でも、一対の保持アーム６５２ａ、即ち分離パッド４５１の回転角度を検出するためのロータリーエンコーダ４５３（図４）が設けられている。

一対のアーム保持部６５２ｃは、一対の保持アーム６５２ａと一対一に設けられ、各保持アーム６５２ａの回転軸６５２ｂ側の端部を抱え持つように設けられる。そして、本実施形態では、これら一対のアーム保持部６５２ｃが、駆動部４５２ｃ（図４）によって回転駆動される。そして、本実施形態では、一対のアーム保持部６５２ｃの回転角度を検出するためにロータリーエンコーダ４５３（図４）が設けられている。

図１２は、図１１に示されている一対のアーム保持部を示す図である。図１２（Ａ）には、図１１における左側のアーム保持部６５２ｃが示されており、図１２（Ｂ）には、図１１における右側のアーム保持部６５２ｃが示されている。

図１１及び図１２に示されているように、アーム保持部６５２ｃは、板状の保持アーム６５２ａと平行に延在して回転軸６５２ｂに貫通される板部分６５２ｃ−１を有している。さらに、この板部分６５２ｃ−１における図中上側の縁からは上壁部分６５２ｃ−２が板部分６５２ｃ−１に対して略直角に折起こされており、図中下側の縁からは下壁部分６５２ｃ−３が板部分６５２ｃ−１に対して略直角に折起こされている。アーム保持部６５２ｃは、保持アーム６５２ａが板部分６５２ｃ−１と略平行になって、上壁部分６５２ｃ−２と下壁部分６５２ｃ−３との間に位置するように、保持アーム６５２ａの回転軸６５２ｂ側の端部を抱え持つ。

このとき、図１１に示されているように、各アーム保持部６５２ｃの上壁部分６５２ｃ−２と、各保持アーム６５２ａの側縁との間には、吸収バネ６５２ｄが１つずつ配置されている。

図１２に示されているように、アーム保持部６５２ｃの上壁部分６５２ｃ−２には、吸収バネ６５２ｄの一端側を保持するために、下壁部分６５２ｃ−３に向かって突出した加締めピン６５２ｃ−４が取り付けられている。そして、各保持アーム６５２ａにおける、上壁部分６５２ｃ−２と対向する側縁には、吸収バネ６５２ｄの他端側を保持する次のような構造が設けられている。

図１３は、図１２に示されているアーム保持部によって保持される、保持アームの端部を示す図であり、図１４は、アーム保持部と保持アームとの間に取り付けられた吸収バネを示す平面図である。

図１３に示されているように、保持アーム６５２ａにおける、上壁部分６５２ｃ−２と対向する側縁には、図１２に示されている加締めピン６５２ｃ−４と向き合う突起６５２ａ−１が設けられている。コイルバネである吸収バネ６５２ｄの一端側にはアーム保持部６５２ｃの加締めピン６５２ｃ−４が嵌入され、他端側には保持アーム６５２ａの突起６５２ａ−１が嵌入される。このとき、吸収バネ６５２ｄは圧縮状態となっており、保持アーム６５２ａは、図１１にも示されている矢印Ｄ３−１方向に付勢されて下壁部分６５２ｃ−３に押し付けられている。

図１１に示されているように、一対のアーム保持部６５２ｃが、矢印Ｄ３−２方向に回転駆動されると、アーム保持部６５２ｃの下壁部分６５２ｃ−３に押し上げられて一対の保持アーム６５２ａが、即ち分離パッド４５１が矢印Ｄ３−２方向に回転移動する。この回転移動は、分離パッド４５１が図３の第２位置に位置するまで、ロータリーエンコーダ４５３の出力に基づいて行なわれる。

他方、一対のアーム保持部６５２ｃが、矢印Ｄ３−１方向に回転駆動されると、各アーム保持部６５２ｃの内部の吸収バネ６５２ｄに押下げられて一対の保持アーム６５２ａが、即ち分離パッド４５１が矢印Ｄ３−１方向に移動する。このとき、アーム保持部６５２ｃ、即ち保持アーム６５２ａの回転移動も、図２の第１位置へと向かって、ロータリーエンコーダ４５３の出力に基づいて行なわれる。

このとき、本実施形態では分離パッド４５１を矢印Ｄ３−１方向に若干第１位置を越えて回転させるような回転角度でアーム保持部６５２ｃの回転駆動が行われる。ただし、分離パッド４５１の回転移動は、移動規制部材６５３に分離パッド４５１が当接した段階、即ち、分離パッド４５１が正確に図２の第１位置に位置した段階で止まる。そして、分離補パッド４５１が移動規制部材６５３に当接した後の、アーム保持部６５２ｃの第１位置側への移動によって保持アーム６５２ａを介して分離パッド４５１に掛かる力が吸収バネ６５２ｄによって吸収される。

以上に説明した第３実施形態によれば、分離パッド４５１の移動規制部材６５３への当接により、分離パッド４５１を図２の第１位置に正確に配置させることができる。また、本実施形態では、分離パッド４５１の両端部それぞれが当接するように移動規制部材６５３が一対設けられているので、分離パッド４５１を傾いたりさせずに安定して第１位置に位置させることができる。

さらに、上記の吸収バネ６５２ｄを設けることにより、アーム保持部６５２ｃを若干多めに回転駆動して移動規制部材６５３に分離パッド４５１を確実に当接させつつも、余分な回転駆動分の力を吸収して駆動部４５２ｃに掛かる負荷を軽減させることができる。

尚、前述した３つの実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明の分離補助機構、定着装置、及び画像形成装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

例えば、前述した３つの実施形態では、本発明にいう分離補助機構の一例として、画像形成装置１における定着装置４０に搭載された分離補助機構４５０，５５０，６５０が例示されている。しかしながら、本発明にいう分離補助機構は、これに限るものではない。例えば、上記実施形態における定着装置４０と同様に、無端ベルトを有してシート状の記録媒体に接する装置として、加熱により消色可能なインクやトナーで形成された画像を記録媒体から消去する画像消去装置が知られている。本発明にいう分離補助機構は、このような画像消去装置に搭載されるものであってもよい。

また、前述した３つの実施形態では、本発明にいう記録媒体の一例として、用紙Ｐが例示されているが、本発明にいう記録媒体はこれに限るものではない。本発明にいう記録媒体は、例えばＯＨＰシート等、シート状であって文字や画像の記録が可能な媒体であれば、具体的な材質や用途を問うものではない。

また、前述した第３実施形態では、本発明にいう移動規制部材を備えた分離補助機構の一例として、ロータリーエンコーダ４５３の出力に基づいて分離パッド４５１の移動を制御しつつその移動を移動規制部材６５３で規制する分離補助機構６５０が例示されている。しかしながら、本発明にいう分離補助機構は、これに限るものではない。本発明にいう分離補助機構は、例えば第２実施形態におけるフォトセンサ５０１や遠近センサ５０２で分離パッド４５１の移動を制御しつつその移動を移動規制部材６５３で規制するもの等であってもよい。

１ 画像形成装置
４０ 定着装置
６０ 制御部（認識部の一例）
４０１ 定着ベルト（無端ベルトの一例）
４０２ 加圧ローラ（回転体の一例）
４０３ 加熱ローラ
４０４ 定着ローラ（第２の回転体の一例）
４５０，５５０，５５０’，６５０ 分離補助機構
４５１ 分離パッド（分離補助部材の一例）
４５２，６５２ 移動機構
４５２ａ，６５２ａ 保持アーム
４５２ｂ，６５２ｂ 回転軸
４５３ ロータリーエンコーダ（センサの一例）
５０１ フォトセンサ（センサの一例）
５０２ 遠近センサ（センサの一例）
６５２ｃ アーム保持部（保持部の一例）
６５２ｄ 吸収バネ（吸収部の一例）
６５３ 移動規制部材
Ｄ１ 搬送方向
Ｄ２ 定着ベルトの移動方向
Ｐ 用紙（記録媒体の一例）
Ｎ ニップ部

特許第４６５５８２２号公報 特開２０１４−１４９３７３号公報

Claims (8)

1. 循環移動しつつ加熱される無端ベルトと、該無端ベルトの外周面に圧接して該無端ベルトとの間にニップ部を形成しつつ回転する回転体と、を有し、シート状の記録媒体を前記ニップ部に受け入れて挟持搬送しつつ加熱する装置に搭載され、前記ニップ部を通過した前記記録媒体の、前記無端ベルトからの分離を補助する分離補助機構であって、
   前記記録媒体の搬送方向について前記ニップ部よりも下流側で前記無端ベルトの内周面に押し当てられて、その押し当てられた箇所の曲率が前記ニップ部の曲率よりも大きくなるように前記無端ベルトを外周面側に凸に屈曲させることで、前記記録媒体の前記無端ベルトからの分離を補助する分離補助部材と、
   前記分離補助部材を、前記ニップ部に近い第１位置と、前記ニップ部から遠い第２位置と、の間で切替え可能に移動させる移動機構と、
   を備えたことを特徴とする分離補助機構。
2. 前記第２位置から前記第１位置へと移動する前記分離補助部材が当接することで、該分離補助部材が前記第１位置よりも前記ニップ部側へと移動することを規制する移動規制部材を、さらに備えたことを特徴とする請求項１に記載の分離補助機構。
3. 前記移動機構が、
   前記分離補助部材を保持して移動させる保持部と、
   前記保持部に設けられて、前記分離補助部材が前記移動規制部材に当接した後に、前記保持部が前記第１位置側へ移動した場合に前記分離補助部材に掛かる力を吸収する吸収部と、
   を備えていることを特徴とする請求項２に記載の分離補助機構。
4. 前記無端ベルトが掛けられて回転し、前記回転体が前記無端ベルトを間に挟んで押圧されることで前記ニップ部が形成される第２の回転体を備え、
   前記分離補助部材が、前記第２の回転体と前記無端ベルトとの間に設けられ、
   前記移動機構が、前記第２の回転体の回転軸と同軸の回転軸を中心に前記分離補助部材を回転移動させることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の分離補助機構。
5. 前記分離補助部材の位置を検知するセンサを備え、
   前記移動機構が、前記センサでの検知結果に応じて前記分離補助部材を移動させることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の分離補助機構。
6. 前記ニップ部には、前記記録媒体として、腰の強さが互いに異なる複数種類の記録媒体の中から選択された記録媒体が受け入れられ、
   前記選択された記録媒体の種類を認識する認識部を備え、
   前記移動機構が、前記認識部での認識結果に応じて、前記分離補助部材の位置を、前記第１位置と前記第２位置との間で切り換えることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の分離補助機構。
7. 循環移動しつつ加熱される無端ベルトと、該無端ベルトの外周面に圧接して該無端ベルトとの間にニップ部を形成しつつ回転する回転体と、を有し、表面にトナー像が形成されたシート状の記録媒体を前記ニップ部に受け入れて挟持搬送しつつ加熱することで、前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置であって、
   前記ニップ部を通過した前記記録媒体の、前記無端ベルトからの分離を補助する分離補助機構を備え、
   前記分離補助機構が、請求項１〜６の何れか一項に記載の分離補助機構であることを特徴とする定着装置。
8. シート状の記録媒体の表面にトナー像を形成し、該トナー像を前記記録媒体に定着させる画像形成装置であって、
   循環移動しつつ加熱される無端ベルトと、該無端ベルトの外周面に圧接して該無端ベルトとの間にニップ部を形成しつつ回転する回転体と、を有し、表面に前記トナー像が形成された前記記録媒体を前記ニップ部に受け入れて挟持搬送しつつ加熱することで、前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着装置を備え、
   前記定着装置が、前記ニップ部を通過した前記記録媒体の、前記無端ベルトからの分離を補助する分離補助機構を有しており、
   前記分離補助機構が、請求項１〜６の何れか一項に記載の分離補助機構であることを特徴とする画像形成装置。

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