JP2018112691A - 定着装置、及び、画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ニップ部に搬送される記録媒体の厚さや種類によって、定着回転体又は加圧回転体に対する記録媒体の分離性が低くなってしまったり、ブラシ状回転体に当接して記録媒体にキズがついてしまったりする不具合が生じにくい、定着装置、及び、画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置２０には、ニップ部から送出される記録媒体Ｐの先端部に幅方向にわたって当接して定着ローラ２１（定着回転体）から記録媒体Ｐを分離させるブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂ（ブラシ状回転体）が設けられている。そして、ニップ部に搬送される記録媒体Ｐの厚さや種類に応じて、ブラシ状部３６Ａ２、３６Ｂ２の弾性力が互いに異なるように形成された複数のブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂのうちの１つを選択して、その選択したブラシ状ローラを記録媒体Ｐの先端部に当接可能な位置に移動させている。【選択図】図４

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、そこに設置される定着装置と、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における定着装置において、定着ローラなどの定着回転体を傷つけることなく、定着工程後の記録媒体が定着回転体に巻き付くことなく確実に分離されるように、定着回転体の表面にブラシ状回転体（ブラシ状剥離手段）を当接させる技術が広く知られている（例えば、特許文献１参照。）。

詳しくは、特許文献１における定着装置において、定着回転体（定着ロール）には、加圧回転体（加圧ロール）が圧接していて、記録媒体が搬送されるニップ部（定着ニップ）が形成されている。そして、ニップ部に搬送された記録媒体上のトナー像が、定着回転体から受ける熱と、ニップ部の圧力と、によって、記録媒体上に定着されることになる。そして、ニップ部から送出された記録媒体は、定着回転体に吸着した状態になっていても、ニップ部の出口側において定着回転体に当接するブラシ状回転体（ブラシ状剥離手段）によって、定着回転体から強制的に分離されて、排紙搬送経路に向けて搬送されることになる。

上述した従来の定着装置は、分離部材として軟らかなブラシ状回転体（ブラシ状剥離手段）を用いているため、分離部材として硬い分離爪を用いる場合に比べて、定着回転体の表面を傷つける不具合が軽減される効果が期待できる。
しかし、上述した従来の定着装置は、ニップ部に搬送される記録媒体の厚さや種類によって、定着回転体に対する記録媒体の分離性が低くなってしまったり、ブラシ状回転体に当接して記録媒体にキズがついてしまったりすることがあった。
そして、このような不具合は、定着工程後の記録媒体が加圧回転体に巻き付くことなく分離されるようにブラシ状回転体を設置した場合にも、同じように生じ得るものである。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ニップ部に搬送される記録媒体の厚さや種類によって、定着回転体又は加圧回転体に対する記録媒体の分離性が低くなってしまったり、ブラシ状回転体に当接して記録媒体にキズがついてしまったりする不具合が生じにくい、定着装置、及び、画像形成装置を提供することにある。

この発明における定着装置は、トナー像を加熱して記録媒体の表面に定着する定着回転体と、前記定着回転体に圧接することで記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧回転体と、前記ニップ部に対して記録媒体の搬送方向下流側の位置で前記定着回転体又は前記加圧回転体の表面に当接又は対向して、前記ニップ部から送出される記録媒体の先端部に幅方向にわたって当接して前記定着回転体又は前記加圧回転体から当該記録媒体を分離させるブラシ状回転体と、を備え、前記ニップ部に搬送される記録媒体の厚さ又は種類に応じて、記録媒体の先端部に当接するブラシ状部の弾性力が互いに異なるように形成された複数の前記ブラシ状回転体のうちの１つを選択して、その選択したブラシ状回転体を当該記録媒体の先端部に当接可能な位置に移動させるものである。

本発明によれば、ニップ部に搬送される記録媒体の厚さや種類によって、定着回転体又は加圧回転体に対する記録媒体の分離性が低くなってしまったり、ブラシ状回転体に当接して記録媒体にキズがついてしまったりする不具合が生じにくい、定着装置、及び、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 定着装置を示す構成図である。 定着ローラとブラシ状ローラとを幅方向に示す概略図である。 （Ａ）第１ブラシ状ローラが定着ローラに当接した状態を示す拡大図と、（Ｂ）第２ブラシ状ローラが定着ローラに当接した状態を示す拡大図と、である。 変形例１としての、定着装置の要部を示す拡大図である。 変形例２としての、定着装置の要部を示す拡大図である。 変形例３としての、定着装置を示す構成図である。

＜実施の形態＞
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１にて、画像形成装置１における全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのタンデム型カラー複写機、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、を示す。
また、７は用紙等の記録媒体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（タイミングローラ）、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、を示す。

また、１２は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面を帯電する帯電部、１３は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面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の表面に形成されたトナー像を記録媒体Ｐの表面に重ねて転写する１次転写バイアスローラ、１５は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に残留した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（未定着画像）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の表面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の反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（帯電工程である。）。こうして、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面には、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の表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する（露光工程である。）。詳しくは、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。

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の表面に照射される。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、幅方向）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の表面に照射されて、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の表面に照射されて、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の表面に照射されて、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の表面は、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の表面に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面に形成された潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、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１次転写バイアスローラ１４が設置されている。そして、１次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の表面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次転写工程である。）。

そして、転写工程後の感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、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の表面に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫの表面は、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の表面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１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次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト１７の表面は、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次転写ニップである。）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るものである。
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、搬送経路を通過した後に、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、定着ローラと加圧ローラとのニップ部（定着ニップ）にて、カラー画像（トナー像）が記録媒体Ｐの表面に定着される（定着工程である。）。
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の外部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。

次に、図２〜図４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・動作について詳述する。
図２〜図４に示すように、定着装置２０は、定着回転体としての定着ローラ２１、加熱手段としてのヒータ２５、温度センサ４０、加圧回転体としての加圧ローラ３１、ブラシ状回転体としてのブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂ、第１アーム３７、第２アーム３８、引張スプリング３９（付勢部材）、ガイド板３５、等で構成されている。

ここで、定着回転体としての定着ローラ２１（定着部材）は、ステンレス鋼などの金属材料からなる中空構造の芯金２１ａ上に、弾性層、離型層が順次積層された多層構造のローラ部材であって、加圧回転体としての加圧ローラ３１に圧接してニップ部（定着ニップ）を形成している。
定着ローラ２１の弾性層は、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で形成されている。定着ローラ２１の離型層は、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）等で形成されている。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Ｔ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が担保されることになる。定着ローラ２１は、駆動機構によって図２の時計方向に回転駆動される。

中空構造の定着ローラ２１（芯金２１ａ）の内部には加熱手段としてのヒータ２５（熱源）が固設されている。
ヒータ２５（加熱手段）は、ハロゲンヒータであって、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１のメインスイッチがオンされた状態で、電源部からヒータ２５に電力が供給される。そして、制御部により出力制御されたヒータ２５からの輻射熱によって定着ローラ２１が加熱されて、さらに加熱された定着ローラ２１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。
ヒータ２５の出力制御は、定着ローラ２１表面に非接触で対向する温度センサ４０によるローラ表面温度の検知結果に基いておこなわれる。詳しくは、温度センサ４０（サーモパイル）の検知結果に基づいて定められる通電時間だけ、ヒータ２５に交流電圧が印加される。このようなヒータ２５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（目標制御温度）に調整制御することができる。

また、加圧回転体としての加圧ローラ３１（加圧部材）は、主として、芯金３２と、芯金３２の外周面に接着層を介して形成された弾性層３３と、からなる。加圧ローラ３１の弾性層３３は、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーン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等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。
そして、加圧ローラ３１は、加圧機構によって定着ローラ２１に圧接する。こうして、加圧ローラ３１と定着ローラ２１との間に、所望のニップ部（図４にて破線で囲んだ部分である。）が形成される。
加圧ローラ３１は、定着ローラ２１の回転にともない、図２の反時計方向に従動回転する。

図２を参照して、定着ローラ２１と加圧ローラ３１との当接部（ニップ部である。）の入口側と出口側には、それぞれ、記録媒体Ｐの搬送を案内するガイド板３５が配設されている。ガイド板３５は、定着装置２０の側板に固設されている。
また、定着ローラ２１（定着回転体）の外周面に対向する位置であって、ニップ部（定着ニップ）の出口側近傍には、分離部材として機能するブラシ状回転体としてのブラシ状ローラ３６Ａ（３６Ｂ）が配設されている。ブラシ状ローラ３６Ａ（３６Ｂ）を設置することで、定着工程後の記録媒体Ｐが定着ローラ２１の走行に沿って定着ローラ２１に巻き付いてしまう不具合を軽減することができる。このブラシ状ローラ３６Ａ（３６Ｂ）については、後でさらに詳しく説明する。
なお、定着装置２０には、その他に、第１アーム３７や、第２アーム３８や、引張スプリング３９（付勢部材）、が設置されているが、これらについても後で詳しく説明する。

上述のように構成された定着装置２０は、次のように動作する。
装置本体１のメインスイッチが投入されると、ヒータ２５に交流電圧が印加（給電）される。
そして、プリント指令（プリント要求）が入力されると、駆動機構によって定着ローラ２１の時計方向の回転駆動が開始されて、加圧ローラ３１の反時計方向の従動回転が開始される。その後、給紙部７から記録媒体Ｐが給送されて、２次転写バイアスローラ１８の位置で、中間転写ベルト１７上のトナー像が記録媒体Ｐ上に未定着画像として担持される。未定着画像Ｔ（トナー像）が担持された記録媒体Ｐは、図２の矢印Ｙ１０方向に搬送されて、圧接状態にある定着ローラ２１及び加圧ローラ３１のニップ部に送入される。そして、定着ローラ２１による加熱と、定着ローラ２１及び加圧ローラ３１の押圧力とによって、記録媒体Ｐの表面にトナー像Ｔが定着される。その後、回転する定着ローラ２１及び加圧ローラ３１によってそのニップ部から送出された記録媒体Ｐは、ブラシ状ローラ３６Ａ（３６Ｂ）によって分離されて、矢印Ｙ１１方向に搬送される。

以下、本実施の形態における定着装置２０（画像形成装置１）において、特徴的な構成・動作について詳しく説明する。
図２〜図４を参照して、本実施の形態における定着装置２０には、ニップ部（定着ニップ）に対して記録媒体Ｐの搬送方向下流側の位置で定着ローラ２１（定着回転体）の表面に当接するように、ブラシ状回転体としてのブラシ状ローラ３６Ａ（３６Ｂ）が設置されている。このブラシ状ローラ３６Ａ（３６Ｂ）は、ニップ部から送出される記録媒体Ｐの先端部に幅方向（図２、図４の紙面垂直方向であって、図３の左右方向である。）にわたって当接して定着ローラ２１から記録媒体Ｐを分離させる分離部材として機能するものである。
そして、ニップ部（定着ニップ）に搬送される記録媒体Ｐの厚さに応じて、記録媒体Ｐの先端部に当接するブラシ状部３６Ａ２、３６Ｂ２の弾性力が互いに異なるように形成された複数のブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂ（ブラシ状回転体）のうちの１つを選択して、その選択したブラシ状ローラを記録媒体Ｐの先端部に当接可能な位置に移動させている。

詳しくは、定着装置２０には、２つのブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂ（ブラシ状回転体）が、分離部材として切替え可能に設けられている。すなわち、第１ブラシ状ローラ３６Ａを定着ローラ２１に当接させて分離部材として機能させる第１の状態（図２、図４（Ａ）に示す状態である。）と、第２ブラシ状ローラ３６Ｂを定着ローラ２１に当接させて分離部材として機能させる第２の状態（図４（Ｂ）に示す状態である。）と、を制御部５０によるモータ５１（ステッピングモータ）の制御によって切替えられるように構成されている。

さらに具体的に、図４を参照して、第１アーム３７には、一端側に第１ブラシ状ローラ３６Ａが回転可能に保持されていて、他端側に第２ブラシ状ローラ３６Ｂが回転可能に保持されている。第１アーム３７は、第２アーム３８に対して回転軸３７ａを中心にして回動可能に保持されている。また、第１アーム３７の回転軸３７ａは、モータ５１（図２を参照できる。）のモータ軸に直接的に接続されている（又は、ギア列を介して間接続に接続されている）。このような構成により、制御部５０によるモータ５１の制御によって、第１アーム３７が回転軸３７ａを中心にして回動されて、図４（Ａ）に示す第１の状態と、図４（Ｂ）に示す第２の状態と、が適宜に切替えられることになる。
また、第２アーム３８は、定着装置２０の筐体に対して、支軸３８ａを中心に回動可能に保持されている。また、第２アーム３８は、支軸３８ａを挟んで、一端側に第１アーム３７が保持され、他端側に引張スプリング３９の一端側が接続されている。引張スプリング３９の他端側は、定着装置２０の筐体に接続されている。このような構成により、ブラシ状ローラ３６Ａ（３６Ｂ）は、引張スプリング３９の付勢力によって第２アーム３８を介して定着ローラ２１に圧接する方向に付勢されて、定着ローラ２１の表面に所望の圧接力で当接することになる。

ここで、ブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂ（ブラシ状回転体）は、軸部３６Ａ１、３６Ｂ１の外周面に、可撓性を有する複数の毛状の部材からなるブラシ状部３６Ａ２、３６Ｂ２が周設されたものである。詳しくは、ナイロン、レーヨン、アクリル、ビニロン、ポリエステル、塩化ビニル等の樹脂繊維からなるブラシ毛が基布上に植毛されたものが、金属材料からなる軸部３６Ａ１、３６Ｂ１上にスパイラル状に巻き付けられて、ブラシ状部３６Ａ２、３６Ｂ２が形成されている。また、図３に示すように、本実施の形態におけるブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂは、ブラシ状部３６Ａ２、３６Ｂ２の幅方向の長さが定着ローラ２１の幅方向の長さとほぼ同等であって、定着ローラ２１に対してブラシ状部３６Ａ２、３６Ｂ２が幅方向にわたって当接するように構成されている。

また、本実施の形態では、第２ブラシ状ローラ３６Ｂのブラシ状部３６Ｂ２の弾性力が、第１ブラシ状ローラ３６Ａのブラシ状部３６Ａ２の弾性力に比べて、大きくなるように設定されている。
ここで、ブラシ状部３６Ａ２、３６Ｂ２の「弾性力」とは、外力が加えられて変形しているブラシ状部３６Ａ２、３６Ｂ２が、反作用として他に及ぼす力である。したがって、図４（Ｂ）に示すように第２ブラシ状ローラ３６Ｂが定着ローラ２１に当接している第２の状態では、図４（Ａ）に示すように第１ブラシ状ローラ３６Ａが定着ローラ２１に当接している第１の状態に比べて、定着ローラ２１に対してブラシ状ローラが強い力で当接することになる。

なお、２つのブラシ状部３６Ａ２、３６Ｂ２の弾性力の差異は、ブラシ状部３６Ａ２、３６Ｂ２を構成するブラシ毛の材質、密度、長さなどに差異を設けることで形成することができる。
また、本実施の形態では、ブラシ状部３６Ａ２、３６Ｂ２を、可撓性を有する複数の毛状の部材からなるものとした。これに対して、ブラシ状部３６Ａ２、３６Ｂ２を、可撓性を有する複数の短冊状の部材（例えば、薄いＰＥＴなどの材料からなるフィルム状部材に複数の切込みを形成したものを周方向に複数並設してブラシ状にしたものである。）からなるものとすることもできる。

そして、本実施の形態では、ニップ部に搬送される記録媒体Ｐの厚さが薄いものである場合に、ニップ部に搬送される記録媒体Ｐの厚さが厚いものである場合に比べて、複数のブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂ（ブラシ状回転体）のうちブラシ状部の弾性力が大きなブラシ状ローラ３６Ｂが選択される。
具体的に、本実施の形態では、通紙される記録媒体Ｐが薄紙（坪量が４０ｇ／ｍ²以下の記録媒体Ｐである。）である場合には、第２ブラシ状ローラ３６Ｂが分離部材として用いられるように選択されて、図４（Ｂ）に示す第２の状態になるように制御部５０によってモータ５１が制御される。これに対して、通紙される記録媒体Ｐが薄紙以外のもの（坪量が４０ｇ／ｍ²を超える記録媒体Ｐである。）である場合には、第１ブラシ状ローラ３６Ａが分離部材として用いられるように選択されて、図４（Ａ）に示す第１の状態になるように制御部５０によってモータ５１が制御される。

なお、通紙される記録媒体Ｐの厚さを検知する手段としては、記録媒体Ｐの厚さを直接的に検知する紙厚センサ５３を用いることもできるし、記録媒体Ｐの厚さを間接的に検知する操作パネル５２を用いることもできる。
紙厚センサ５３は、公知のものを用いることができて、給紙部７から定着装置２０に至る搬送経路中の所定位置に設置されて、その位置を通過する記録媒体Ｐの厚さを直接的に検知するものである。また、操作パネル５２は、画像形成装置本体１の外装部に設置されていて、ユーザーによって入力された記録媒体Ｐの情報に基づいて記録媒体Ｐの厚さを間接的に検知するものである。
そして、検知された記録媒体Ｐの厚さに応じて、制御部５０で分離部材として２つのブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂのうちどちらを用いるかを判断して、上述したようにモータ５１を制御することになる。

このように、本実施の形態では、ニップ部から送出された記録媒体Ｐが定着ローラ２１に巻き付くのを防止する分離部材として、可撓性を有しない分離爪を用いるのではなくて、可撓性を有するブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂを用いている。そのため、ブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂが記録媒体Ｐや定着ローラ２１に接触しても、記録媒体Ｐや定着ローラ２１にキズがついてしまう不具合が生じにくくなる。
また、ブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂは、可撓性を有するブラシ状部３６Ａ２、３６Ｂ２のブラシ毛が、記録媒体Ｐと定着ローラ２１との隙間に幅方向にわたって入り込むように、記録媒体Ｐの先端部に当接して、定着ローラ２１から記録媒体Ｐを分離するものである。ここで、記録媒体Ｐの先端部は、余白になっていてトナー像が担持されない領域であるため、他の部分に比べて、定着ローラ２１との密着性が弱く、定着ローラ２１との間に比較的広い隙間が形成されることになる。そのため、上述したブラシ状部３６Ａ２、３６Ｂ２のブラシ毛の隙間への入り込みが可能になり、分離部材としての機能（分離性）が担保されることになる。すなわち、定着工程後の記録媒体Ｐが定着ローラ２１に巻き付いて、ジャム（紙詰まり）となる不具合が軽減されることになる。

このようにブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂは、概ね、記録媒体Ｐや定着ローラ２１を傷つけることなく、分離部材として機能するものである。しかし、そのブラシ状部の弾性力が強すぎると、通紙される記録媒体Ｐの厚さ（又は、種類）によっては、ブラシ状ローラによって記録媒体Ｐの先端部にキズがつきやすくなる。また、そのブラシ状部の弾性力が弱すぎると、通紙される記録媒体Ｐの厚さ（又は、種類）によっては、分離部材として機能しにくくなる。
厚さが薄い記録媒体Ｐ（薄紙）は、剛性が低くて、定着ローラ２１に巻き付きやすい。そのため、本実施の形態では、厚さが薄い記録媒体Ｐ（薄紙）が通紙されるときに、弾性力が比較的大きな第２ブラシ状ローラ３６Ｂを分離部材として用いて、その分離性を高めている。これにより、薄紙が通紙される場合であっても、定着ローラ２１への巻き付きを防止することができる。また、そのような場合、第２ブラシ状ローラ３６Ｂの弾性力によって、記録媒体Ｐの先端部にキズが生じやすくなるものの、その弾性力は強すぎるほどには設定されていないため、記録媒体Ｐ（薄紙）の剛性の低さによって、ブラシ状部３６Ｂ２に接触したときに逃げるように撓みが生じて大きなキズは形成されないことになる。
また、薄紙以外の記録媒体Ｐは、剛性がある程度高くて、定着ローラ２１に巻き付きにくい。そのため、本実施の形態では、薄紙以外の記録媒体Ｐ（普通紙や厚紙である。）が通紙されるときに、弾性力が比較的小さな第１ブラシ状ローラ３６Ａを分離部材として用いて、その分離性を維持している。これにより、薄紙以外の記録媒体Ｐが通紙される場合であっても、定着ローラ２１への巻き付きを防止することができる。また、そのような場合、第１ブラシ状ローラ３６Ａの小さな弾性力によって、記録媒体Ｐの先端部にキズが生じにくくなるとともに、定着ローラ２１の表面にもキズが生じにくくなる。
このように、本実施の形態では、記録媒体Ｐや定着ローラ２１へのダメージを最小限にしつつ、厚さの異なる記録媒体Ｐに対して効率的かつ確実に分離性を高めることができる。

なお、本実施の形態において、記録媒体Ｐの種類に応じて、２つのブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂのうちの一方を選択するように制御することもできる。
詳しくは、ニップ部に搬送される記録媒体Ｐの種類が定着ローラ２１に対する分離性の低いものである場合に、ニップ部Ｐに搬送される記録媒体Ｐの種類が定着ローラ２１に対する分離性の高いものである場合に比べて、複数のブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂのうちブラシ状部の弾性力が大きなブラシ状ローラ３６Ｂが選択されることになる。さらに具体的に、分離性の低い記録媒体Ｐの種類（紙種）は予め制御部５０の記憶部に記憶されていて、操作パネル５２への記録媒体Ｐに関する入力情報に基づいて、分離性の低い種類の記録媒体Ｐが通紙されるものと判断された場合に、第１の状態ではなく第２の状態（図４（Ｂ）の状態である。）が選択されるように、モータ５１が制御されることになる。
そして、そのように制御した場合にも、記録媒体Ｐや定着ローラ２１へのダメージを最小限にしつつ、種類の異なる記録媒体Ｐに対して効率的かつ確実に分離性を高めることができる。

ここで、図４を参照して、本実施の形態において、ブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂ（ブラシ状回転体）は、当接する定着ローラ２１の回転方向に対して同方向に回転するように構成されている。
詳しくは、駆動モータ５５は、２つのブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂのうちいずれのブラシ状ローラが定着ローラ２１に当接しても、そのブラシ状ローラに駆動伝達できるように接続される。そして、ブラシ状ローラを図４の時計方向に回転駆動する。すなわち、ブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂは、時計方向に回転する定着ローラ２１に対して、当接位置でカウンタ方向に回転することになる。
このようにブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂがカウンタ方向に回転することで、ブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂの回転に沿うように、定着ローラ２１に巻き付いた記録媒体Ｐが分離されることになる。すなわち、分離部材としての機能（分離性）が高められることになる。

また、本実施の形態において、ブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂ（ブラシ状回転体）は、当接する定着ローラ２１の周速度に対して同等以上の周速度で回転するように構成されている。
詳しくは、駆動モータ５５は、定着ローラ２１との当接位置における線速比が１以上になるように、ブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂを回転駆動している。
このようにブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂの回転数を高く設定することで、定着ローラ２１に巻き込まれるスピードよりも速く、ブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂの回転に沿うように、定着ローラ２１に巻き付いた記録媒体Ｐが分離されることになる。すなわち、分離部材としての機能（分離性）が高められることになる。

また、本実施の形態において、ブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂ（ブラシ状回転体）は、ニップ部から送出された記録媒体Ｐが搬送方向に搬送されるように案内する。
詳しくは、ブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂは、定着装置２０の下流側の搬送経路に沿うように配置されるとともに、搬送方向に沿うように回転している。
これにより、ブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂによって定着ローラ２１から分離された後の記録媒体Ｐは、ブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂの回転に沿うように案内されながら、定着装置２０の下流側の搬送経路に導かれて、定着工程後の記録媒体Ｐの搬送性が向上することになる。

＜変形例１＞
図５は、変形例１としての定着装置２０の要部を示す拡大図であって、本実施の形態における図４（Ａ）に対応する図である。
図５に示すように、変形例１では、ブラシ状ローラ３６Ａ（ブラシ状回転体）のブラシ状部３６Ａ２に付着した異物を除去するクリーニング部材としてのクリーニングブレード６０が設置されている。
詳しくは、クリーニングブレード６０（クリーニング部材）は、ゴム材料又は金属材料からなる略板状部材であって、ブラシ状部３６Ａ２のブラシ毛に入り込むように配置されている。これにより、ブラシ状ローラ３６Ａが回転駆動されると、ブラシ状ローラ３６Ａのブラシ状部３６Ａ２にクリーニングブレード６０が摺接して、ブラシ状部３６Ａ２に付着したトナーや紙粉などの異物がクリーニングブレード６０によって機械的に除去される。除去された異物は、下方に落下して、クリーニングブレード６０が保持されたケース内に回収される。これにより、ブラシ状ローラ３６Ａに異物が付着してしまい、分離部材としての機能が低下してしまったり、記録媒体Ｐを傷つけてしまったりする不具合を未然に防止することができる。
なお、図５では、第１ブラシ状ローラ３６Ａが定着ローラ２１に当接した第１の状態を図示しているが、第２ブラシ状ローラ３６Ｂが定着ローラ２１に当接した第２の状態であっても、第２ブラシ状ローラ３６Ｂにクリーニングブレード６０が当接するように構成されている。

＜変形例２＞
図６は、変形例２としての定着装置２０の要部を示す拡大図である。
図６に示すように、変形例２では、ブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂ（ブラシ状回転体）が、定着回転体としての定着ローラ２１の表面に当接して定着ローラ２１から記録媒体Ｐを分離させる分離部材として機能するのではなくて、加圧回転体としての加圧ローラ３１の表面に当接して加圧ローラ３１から記録媒体Ｐを分離させる分離部材として機能するように構成されている。そして、変形例２でも、本実施の形態のものと同様に、通紙される記録媒体Ｐの厚さや種類に応じて、弾性力の異なる２つのブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂのうちの一方が選択されることになる。
このように構成した場合には、記録媒体Ｐや加圧ローラ３１へのダメージを最小限にしつつ、厚さや種類の異なる記録媒体Ｐに対して効率的かつ確実に加圧ローラ３１からの分離性を高めることができる。

＜変形例３＞
図７は、変形例３としての定着装置２０を示す構成図である。
本実施の形態では、熱ヒータ方式のローラ式定着装置２０に対して本発明を適用したが、本発明が適用される定着装置２０はこのような方式のものに限定されることなく、種々の方式の定着装置に設置することができる。
例えば、図７（Ａ）に示すように、熱ヒータ方式のベルト式定着装置２０（定着回転体として定着ベルト２２が用いられた定着装置である。）に対しても、本発明を適用することもできる。なお、そのような場合に、定着ベルト２２は、定着補助ローラ２３、加熱ローラ２４、テンションローラなどの複数のローラ部材によって張架・支持されたものとなる。また、定着補助ローラ２３は、定着ベルト２２を介して加圧ローラ３１に圧接してニップ部を形成することになる。さらに、中空構造の加熱ローラ２４の内部に、ヒータ２５が固設されることになる。
また、図７（Ｂ）に示すように、電磁誘導方式（ＩＨ方式）のローラ式定着装置２０に対しても、本発明を適用することもできる。なお、そのような場合に、定着ローラ２１は、芯金部上に、弾性層、励磁コイルが巻装された誘導加熱部７０によって電磁誘導加熱される発熱層、離型層などが積層されたものとなる。
また、図示は省略するが、抵抗発熱方式のローラ式定着装置に対しても、本発明を適用することもできる。なお、そのような場合に、定着ローラは、芯金部における中空部に抵抗発熱体が当接するように設置され、芯金部上に弾性層や離型層などが積層されたものとなる。
そして、それらのような場合であっても、本実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。

以上説明したように、本実施の形態における定着装置２０は、ニップ部から送出される記録媒体Ｐの先端部に幅方向にわたって当接して定着ローラ２１（定着回転体）から記録媒体Ｐを分離させるブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂ（ブラシ状回転体）が設けられている。そして、ニップ部に搬送される記録媒体Ｐの厚さや種類に応じて、ブラシ状部３６Ａ２、３６Ｂ２の弾性力が互いに異なるように形成された複数のブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂのうちの１つを選択して、その選択したブラシ状ローラを記録媒体Ｐの先端部に当接可能な位置に移動させている。
これにより、ニップ部に搬送される記録媒体Ｐの厚さや種類によって、定着ローラ２１に対する記録媒体Ｐの分離性が低くなってしまったり、ブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂに当接して記録媒体Ｐにキズがついてしまったりする不具合を生じにくくすることができる。

なお、本実施の形態では、加圧回転体として加圧ローラ３１を用いたが、加圧回転体として加圧ベルトを用いることもできる。
そして、そのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。

また、本実施の形態では、定着ローラ２１に対してブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂを当接させて分離部材として機能させるように構成したが、定着ローラ２１に対してブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂを微小なギャップをあけて対向させて分離部材として機能させることもできる。先に説明したように、記録媒体Ｐの先端部は余白で定着ローラ２１に完全に密着しないため、定着ローラ２１に対してブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂが微小なギャップをあけて非接触で対向していても、記録媒体Ｐの先端部の隙間にブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂのブラシ毛を入り込ませることができるため、このような構成が可能になる。
そして、そのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。特に、定着ローラ２１に対してブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂが非接触になるため、定着ローラ２１の表面をさらに傷つけなくてすむ。

また、本実施の形態では、弾性力の異なる２つのブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂを用いたが、弾性力の異なる３つ以上のブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂを用いることもできる。
そして、そのような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができる。特に、３つ以上のブラシ状ローラ３６Ａ、３６Ｂを用いることによって、通紙される記録媒体Ｐの厚さや種類に応じて、さらにキメの細かい制御をおこなうことができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施の形態の中で示唆した以外にも、本実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

なお、本願において、「幅方向」とは、記録媒体の搬送方向に対して直交する方向であるものと定義する。
また、本願において、「記録媒体」とは、通常の紙（用紙）の他に、コート紙、ラベル紙、ＯＨＰシート、フィルム等のシート状の記録媒体のすべてを含むものと定義する。

１ 画像形成装置（画像形成装置本体）、
２０ 定着装置、
２１ 定着ローラ（定着回転体）、
２５ ヒータ（加熱手段）、
３１ 加圧ローラ（加圧回転体）、
３６Ａ 第１ブラシ状ローラ（ブラシ状回転体）、
３６Ａ１ 軸部、 ３６Ａ２ ブラシ状部、
３６Ｂ 第２ブラシ状ローラ（ブラシ状回転体）、
３６Ｂ１ 軸部、 ３６Ｂ２ ブラシ状部、
３７ 第１アーム、
３８ 第２アーム、
３９ 引張スプリング（付勢部材）、
６０ クリーニングブレード（クリーニング部材）、
Ｐ 記録媒体。

特開昭６０−７６７７９号公報

Claims (9)

1. トナー像を加熱して記録媒体の表面に定着する定着回転体と、
   前記定着回転体に圧接することで記録媒体が搬送されるニップ部を形成する加圧回転体と、
   前記ニップ部に対して記録媒体の搬送方向下流側の位置で前記定着回転体又は前記加圧回転体の表面に当接又は対向して、前記ニップ部から送出される記録媒体の先端部に幅方向にわたって当接して前記定着回転体又は前記加圧回転体から当該記録媒体を分離させるブラシ状回転体と、
   を備え、
   前記ニップ部に搬送される記録媒体の厚さ又は種類に応じて、記録媒体の先端部に当接するブラシ状部の弾性力が互いに異なるように形成された複数の前記ブラシ状回転体のうちの１つを選択して、その選択したブラシ状回転体を当該記録媒体の先端部に当接可能な位置に移動させることを特徴とする定着装置。
2. 前記ニップ部に搬送される記録媒体の厚さが薄いものである場合に、前記ニップ部に搬送される記録媒体の厚さが厚いものである場合に比べて、前記複数のブラシ状回転体のうち前記ブラシ状部の弾性力が大きなブラシ状回転体が選択されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記ニップ部に搬送される記録媒体の種類が前記定着回転体又は前記加圧回転体に対する分離性の低いものである場合に、前記ニップ部に搬送される記録媒体の種類が前記定着回転体又は前記加圧回転体に対する分離性の高いものである場合に比べて、前記複数のブラシ状回転体のうち前記ブラシ状部の弾性力が大きなブラシ状回転体が選択され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. 前記ブラシ状回転体は、当接又は対向する前記定着回転体又は前記加圧回転体の回転方向に対して同方向に回転することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の定着装置。
5. 前記ブラシ状回転体は、当接又は対向する前記定着回転体又は前記加圧回転体の周速度に対して同等以上の周速度で回転することを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の定着装置。
6. 前記ブラシ状回転体は、前記ニップ部から送出された記録媒体が搬送方向に搬送されるように案内することを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかに記載の定着装置。
7. 前記ブラシ状回転体の前記ブラシ状部に付着した異物を除去するクリーニング部材を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の定着装置。
8. 前記ブラシ状回転体は、軸部の外周面に、複数の毛状又は短冊状の部材からなる前記ブラシ状部が周設されたものであることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の定着装置。
9. 請求項１〜請求項８のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

Images