JP5609471B2 - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。

従来の定着装置としては、特許文献１ないし４に開示のものが知られている。たとえば、特許文献１には、定着ローラに圧接させられる加圧ローラと、定着ベルトの内側に配設され、加圧ローラが定着ローラに圧接させられる圧接部より下流側において加圧ローラを圧接させるための押圧部材を配置することにより、ニップ幅を大きくするとともにニップ部の出口側における定着ベルトの曲率を大きくした定着装置が開示されている。

特許文献２には、定着ロールに対する加圧ロールの位置に対応させて剥離パッドが定着ベルトを介して加圧ロールを押す力を０，５０，１００％と変化させることにより定着ベルトの摩耗を軽減した定着装置が開示されている。

特許文献３には、剥離パッドのニップ面を加圧ロールの外周面に沿う凹状に形成することにより、剥離パッドと加圧ロールの圧力状態を良好な状態に維持するようにした定着装置が開示されている。

特許文献４には、加熱ローラと加圧ローラによるニップ部の出口に分離爪を配置し、出口で用紙が詰まったときに分離爪が退避して加熱ローラや加圧ローラを損傷しないようにした定着装置が開示されている。

特開２００５−２３４１０３号公報 特開２００７−１２１４０７号公報 特開２００７−１１４６３４号公報 特開２００２−１４５５０３号公報

本発明は、薄い記録媒体を定着したときの定着部材からの剥離性を向上させることができるとともに、厚い記録媒体を定着したときのトナーの溶融むらの発生を抑制す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している。

請求項１に係る発明は、支持部材と、前記支持部材に巻き回された無端帯状の定着部材と、前記定着部材に押し付けられながら一定の回転方向へ回転する加圧部材と、前記定着部材と前記加圧部材とが互いに接触して記録媒体を定着する定着部と、前記定着部よりも前記定着部材の回転方向下流側で前記支持部材と前記定着部材との間の空間に設けられ前記記録媒体を前記定着部材から剥離するための剥離手段と、前記剥離手段に設けられて前記定着部材を前記加圧部材へ押し付け、前記定着部材を前記加圧部材から離れる方向へ案内する剥離部と、前記記録媒体の厚さに対応して前記定着部材が前記加圧部材から離れる剥離位置を前記定着部から遠ざけるとともに、該剥離位置における前記加圧部材の接線方向と前記定着部材とのなす角度を大きくする調整手段とを備え、前記剥離手段は、前記定着部に向かう先端を有し前記定着部材を前記加圧部材に押し付ける押し付け部材を備えていることを特徴とする定着装置である。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記剥離部は、前記押し付け部材の前記回転方向側で前記加圧部材の回転軸に沿う方向に伸びる軸回りに回転自在に支持された支持部と、前記支持部から前記押し付け部材と反対側へ伸び、前記加圧部材側へ回転させられたときに前記定着部材を前記加圧部材から離れる方向へ案内する押付部とを備えていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、前記支持部は、円筒状をなす外周面を有し、前記加圧部材側と反対側へ回転させられたときに前記外周面で前記定着部材を前記加圧部材から離れる方向へ案内し、前記押付部の前記定着部材を案内する部分は、前記加圧部材の前記回転軸方向から見て円弧状をなし、その曲率は前記支持部の曲率よりも大きいことを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項２または３に係る発明において、前記押付部は、前記剥離部が前記加圧部材側へ回転させられるに従って前記定着部材を前記加圧部材へ押し付ける前記回転方向の長さを増加させることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項３ないし４のいずれかに係る発明において、前記押し付け部材の前記回転方向側の端部は、前記加圧部材の前記回転軸方向から見て円弧状をなす凹部を備え、前記支持部は、前記凹部に沿って回転することを特徴とする。

請求項６に係る発明は、請求項５に係る発明において、前記凹部と前記支持部との間に隙間を有し、前記隙間は、前記定着部材に近づくに従って狭くなることを特徴とする。

請求項７に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記剥離部は、前記押し付け部材の前記回転方向側で前記加圧部材の回転軸に沿う方向に伸びる軸であり、前記軸は、前記回転方向に沿う下流側とその逆の上流側に移動可能であることを特徴とする。

請求項９に係る発明は、前記記録媒体に形成された画像を該記録媒体に定着する請求項１ないし７のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置である。

請求項１に係る発明によれば、薄い記録媒体を定着したときの定着部材からの剥離性を向上させることができるとともに、厚い記録媒体を定着したときのトナーの溶融むらの発生を抑制することができる。また、請求項２に係る発明によれば、記録媒体に与える圧力が低下する部分を少なくすることができる。

請求項２に係る発明によれば、定着部材が加圧部材から離れる位置を下流側に設定することができる。

請求項３に係る発明によれば、大きな曲率を有する押付部によって薄い記録媒体を定着部材から剥離することができる。

請求項４に係る発明によれば、記録媒体の厚さに対応して定着部の長さを設定することができる。

請求項５に係る発明によれば、記録媒体に与える圧力が低下する部分を少なくすることができる。

請求項６に係る発明によれば、記録媒体に与える圧力が低下する部分を少なくすることができる。

請求項７に係る発明によれば、薄い記録媒体を定着したときの定着部材からの剥離性を向上させることができるとともに、厚い記録媒体を定着したときのトナーの溶融むらの発生を抑制することができる。

請求項８に係る発明によれば、薄い記録媒体を定着したときの定着部材からの剥離性を向上させることができるとともに、厚い記録媒体を定着したときのトナーの溶融むらの発生を抑制することができる画像形成装置が提供される。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の全体を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置の全体を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置の要部を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置の要部を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置の要部を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置の一部を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る定着装置の要部を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る定着装置の要部を示す断面図である。 本発明の他の実施形態に係る定着装置の要部を示す断面図である。 本発明の実施例で画像形成した用紙を示す平面図である。

（１）画像形成装置の基本的な構成および動作
図１に示されるように、この画像形成装置１は、原稿を読み取って得たカラー画像情報やパーソナルコンピュータ等の画像データ入力装置から送られてくるカラー画像情報に基づいて画像処理を行い、電子写真方式によって非定着部材の一例としての用紙Ｐにカラー画像を形成するものである。記録媒体には、紙製の用紙の他にＯＨＰシートのような樹脂製シートも含まれる。

画像形成装置１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色のトナー像を形成する画像形成部の一例としての画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを備えている。画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは、バックアップロール３４と複数のロール３２によって張られた無端状の中間転写ベルト３０の進行方向に対して、画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの順番で直列に配列されている。また、中間転写ベルト３０は、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋを構成する像保持体としての感光体ドラム１２と、それぞれに対向して配置される一次転写ロール１６との間を通過し、バックアップロール３４とこれに接触する画像転写部としての二次転写ロール３６との間を通過している。

さらに、感光体ドラム１２の周囲には、感光体ドラム１２の表面を一様に帯電させる帯電器２２と、感光体ドラム１２の表面に光を照射して静電潜像を形成する露光手段としての露光装置１４と、静電潜像をトナーによりトナー像として可視化する現像装置１５と、感光体ドラム１２の表面の転写残留トナーなどを除去する感光体クリーナー２０が設けられている。

画像形成装置１の下部には、給紙手段４１が配置されている。給紙手段４１の左端部上方には、積層された用紙Ｐの最も上の１枚を取り出すピックアップロール４２が配置され、ピックアップロール４２の左側では、ガイド等によって搬送経路が上方に曲げられ、その先に搬送ロール対４３が配置され、さらにガイド等によって搬送経路が右側に曲げられ、その先に搬送ロール対４３が配置されている。搬送ロール対４３の下流側には、レジストロール対４４が配置されている。レジストロール対４４の下流側には、前述のバックアップロール３４と二次転写ロール３６の対が配置され、これらの右側には、搬送ベルト４５を経由して定着装置６０が配置されている。定着装置６０の下流側には排出ロール対４６と排出ガイド４７が配置されている。なお、定着装置６０の構成については後に詳述する。

次に、画像形成の動作を、代表してイエロートナー像を形成する画像形成ユニット１０Ｙについて説明する。

画像形成ユニット１０Ｙに設けられた感光体ドラム１２の表面は、帯電器２２によって一様に帯電される。さらに、露光装置１４が感光体ドラム１２上に画像データに基づいた光ビームを出射してイエロー画像に対応した露光がなされ、感光体ドラム１２の表面にイエロー画像に対応する静電潜像が形成される。

感光体ドラム１２上のイエロー画像に対応する静電潜像は、現像装置１５の現像ロール１８に保持されたトナーによって現像され、イエロートナー像となる。イエロートナー像は、一次転写ロール１６の圧迫力と、一次転写ロール１６に印加された転写バイアスによる静電吸引力によって、中間転写ベルト３０上に一次転写される。

この一次転写では、イエロートナー像の全てが中間転写ベルト３０に転写されるわけではなく、一部は感光体ドラム１２に残留する。また、感光体ドラム１２の表面には、トナーの外添剤なども付着している。一次転写後の感光体ドラム１２は、感光体クリーナー２０との対向位置を通過し、感光体ドラム１２上の転写残留トナーなどが除去される。その後、感光体ドラム１２の表面は、次の画像形成サイクルのために帯電器２２で再び帯電される。

また、画像形成装置１では、各画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの相対的な位置の違いを考慮したタイミングで、上記と同様の画像形成工程が各色の画像形成ユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにおいて行われ、中間転写ベルト３０上に、順次、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの各色が重ねられ、多重トナー像が形成される。

そして、たとえば給紙手段４１からピックアップロール４２及び搬送ロール対４３を経てレジストロール４４によって決められた搬送タイミングで二次転写ロール３６へと搬送されてきた用紙Ｐに、転写バイアスが印加された二次転写ロール３６の静電吸引力によって、中間転写ベルト３０から多重トナー像が一括して転写される。なお、用紙Ｐに転写されなかった中間転写ベルト３０上に残留したトナー等は、ベルトクリーナー３３で回収される。

さらに、用紙Ｐは、中間転写ベルト３０から多重トナー像が転写された後、定着装置６０へと搬送され、熱と圧力とにより用紙Ｐに多重トナー像が定着されてフルカラー画像が形成される。その後、用紙Ｐは排出ガイド４７と排出ロール対４６を経て排出される。

（２）定着装置の構成
次に、定着装置６０の構成について図２以下を参照して説明する。これらの図において符号６１は支持部材の一例としての定着ロールである。定着ロール６１は、アルミニウムなどで形成された円筒状ロールであり、その内部には、ハロゲンランプ６１ａが定着ロール６１の全長に亘って設けられている。定着ロール６１は、図示を省略した駆動機構により図２において反時計回りに回転させられる。

定着ロール６１には、定着部材の一例としての定着ベルト６２が巻き回されている。定着ベルト６２は、テンションロール６３，６４，６５，６６に巻き回され、一定の張力が与えられている。これらテンションロール６３等は、アルミニウム等で形成され、テンションロール６４，６５の内部には、ハロゲンランプ６１ａと同等の機能を有するハロゲンランプ６４ａ，６５ａが設けられている。

定着ベルト６２は、無端状のベルトであって、ポリイミド樹脂などで形成されたベース層と、ベース層の表面側（外周面側）に積層されたシリコーンゴム層と、さらにシリコーンゴム層の上に、テトラフルオロエチレン−ペルフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）などで形成された離型層とからなる多層構造で構成されている。

定着ベルト６２が巻き回された定着ロール６１には、加圧部材の一例としての加圧ロール７０が圧迫して接触させられている。加圧ロール７０は、アルミニウム等で形成された円筒状の芯金７１の外周にシリコーンゴム層７２を形成し、シリコーンゴム層７２の外周にＰＦＡからなる離型層７３を設けたものである。シリコーンゴム層７２は、定着ロール６１に押されて弾性変形し、定着ロール６１と加圧ロール７０との間に定着部としてのロールニップ部Ａが形成されている。加圧ロール７０は、定着ベルト６２の移動に伴って図２において時計回りに回転し、定着ベルト６２の間に用紙Ｐを挟むことにより、定着ベルト６２の熱と圧力とで用紙Ｐに多重トナー像が定着されてフルカラー画像が形成される。なお、以下の説明において「回転方向」とは、加圧ロール７０の回転方向を言う。

図３に示すように、ロールニップ部Ａの出口には、剥離手段８０が定着ベルト６２の移動方向と交差する全幅に亘って設けられている。剥離手段８０は、先端をロールニップ部Ａに接近させた楔部材８１を備えている。楔部材８１は、定着装置６０の図示しない本体に固定されたもので、ロールニップ部Ａとテンションロール６３との間で張られた定着ベルト６２を加圧ロール７０側へ押し出し、定着ベルト６２を加圧ロール７０に押し付けている。楔部材８１の回転方向側の端面には、加圧ロール７０の回転軸方向から見た側面視で円弧状をなす凹曲面８１ａが形成されている。

楔部材８１の回転方向側には、剥離部の一例としての剥離パッド８２が配置されている。剥離パッド８２は、調整手段の一例としての軸８３によって回転自在に支持された支持部８４と、支持部８４から離れるに従って上下方向の厚さが漸次増加する押付部８５とを備えている。支持部８４の端面は半円状の凸曲面８４ａに形成され、凸曲面８４ａは、楔部材８１の凹曲面８１ａに嵌っている。また、軸８３は、図示しない駆動機構により回転させられ、これにより、押付部８５は、図３において時計回りと反時計回りに回転する。

押付部８５の押付面８５ｂと、支持部８４と反対側の端面８５ｃとの交差部には、側面視で円弧状をなす凸曲面８５ａが形成されている。この凸曲面８５ａの曲率は、支持部８４の凸曲面８４ａの曲率よりも大きく設定されている。図６に示すように、凸曲面８４ａと楔部材８１の凹曲面８１ａとの間には隙間８１ｂが設けられ、隙間８１ｂは、その上部で大きく下方へ向かうに従って狭くなっている。

図３に示すように、定着ベルト６２と加圧ロール７０の間には、定着ロール６１が定着ベルト６２を加圧ロール７０へ押し付けることによる長さＡのロールニップ部Ａと、剥離手段８０の楔部材８１と支持部８４が定着ベルト６２を加圧ロール７０へ押し付けることにより生じた長さのパッドニップ部Ｂが形成され、全体として長さＣの総ニップ部で用紙Ｐに対して定着を行う。図３に示す状態は、パッドニップ部Ｂの長さが最小の状態であり、その状態から剥離パッド８２を時計回りに回転させると、パッドニップ部Ｂの長さが増加する。

（３）定着装置の作用
多重トナー像が二次転写された用紙Ｐは、図２において左側から定着ベルト６２と加圧ロール７０のロールニップ部Ａおよびパッドニップ部Ｂに進入し、定着ベルト６２の熱と圧力とで用紙Ｐに多重トナー像が定着されてフルカラー画像が形成される。ここで、本実施形態では、用紙Ｐの厚さによって剥離パッド８２の位置を変更する。図４は秤量が８０ｇｓｍ未満の薄紙の用紙Ｐの定着を行うもので、剥離パッド８２を時計回りに最大限に回転させて、押付部８５の押付面８５ｂの全体で定着ベルト６２を加圧ロール７０に押し付けている。この場合、パッドニップ部Ｂの長さは最も長い。

図３は秤量が２００ｇｓｍを超える厚紙の用紙Ｐの定着を行う状態を示したもので、剥離パッド８２を反時計回りに回転させて、剥離パッド８２のうち支持部８４だけが定着ベルト６２を加圧ロール７０に押し付けている。この場合、パッドニップ部Ｂの長さは上述のとおり最も短い。図５は秤量が８０ｇｓｍないし１２７ｇｓｍの普通紙と呼ばれる用紙Ｐと、秤量が１２７ｇｓｍを超え２００ｇｓｍ以下の中秤量の用紙Ｐの定着を行うもので、剥離パッド８２は、図３と図４に示す状態の中間に位置している。また、この場合、パッドニップ部Ｂの長さは、図３と図４に示す長さの平均の長さである。なお、パッドニップ部Ｂの長さは、用紙Ｐの厚さに対応して小刻みに設定することもできる。以下、薄紙の用紙Ｐの定着の作用から順番に説明する。

図４に示す状態では、定着ベルト６２は剥離パッド８２の凸曲面８５ａから立ち上がって加圧ロール７０から離れ、テンションロール６３へ向かう。定着ベルト６２が加圧ロール７０から離れる分離点Ｑにおいて加圧ロール７０の外周面に接線Ｌを引いたときに、接線Ｌと定着ベルト６２とのなす角度θ１が大きければ、用紙Ｐは定着ベルト６２の急激な進行方向の変化に追従できず、用紙Ｐが持つ弾力性の強さによって定着ベルト６２から剥離される。この角度θ１は、剥離パッド８２の押付面８５ｂと端面８５ｃとのなす角度で設定される。

一方、角度θ１が大きくても、定着ベルト６２が擦れて曲がってゆく凸曲面８５ａの曲率が小さければ、用紙Ｐは定着ベルト６２から剥離されることなく共に移動する。したがって、使用し得る最も薄い用紙Ｐが定着ベルト６２から剥離されるように、実験的に求めた角度θ１と凸曲面８５ａの曲率が設定されている。

図４に示す状態では、パッドニップ部Ｂの長さが最大となっており、熱容量の小さい薄い用紙Ｐに対して定着ベルトの温度を低くする。これにより、用紙Ｐに含まれる水分が水蒸気となって膨張するのが抑制される。そして、用紙Ｐの先端が剥離パッド８２の凸曲面８５ａに達すると、定着ベルト６２が凸曲面８５ａの曲率で進行方向を角度θ１変更するから、用紙Ｐは定着ベルト６２から剥離される。

また、本実施形態では、パッドニップ部Ｂにおける定着ベルト６２の上面が楔部材８１と剥離パッド８２により押されている。このため、用紙Ｐに含まれる水分が水蒸気となって膨張するのが抑制され、水蒸気が用紙Ｐの上面から吹き出して生じる画像欠陥の発生が抑制される。特に、本実施形態では、剥離パッド８２の支持部８４の凸曲面８４ａと楔部材８１の凹曲面８１ａとの間の隙間８１ｂが、その上部で大きく下方へ向かうに従って狭くなるように形成されているので、凸曲面８４ａと凹曲面８１ａとの間の定着圧力の変化を少なくして水蒸気の膨張を抑制することができる。

次に、普通紙や中秤量の用紙Ｐの定着を行う場合の作用を説明する。図５は、図４に示す状態から剥離パッド８２を反時計回りに回転させた状態を示し、パッドニップ部Ｂの長さは図４に示す場合よりも短くなっている。また、定着ベルト６２が加圧ロール７０から離れる分離点Ｑにおいて加圧ロール７０の外周面に接線Ｌを引いたときに、接線Ｌと定着ベルト６２とのなす角度θ２は、図４に示す角度θ１よりも小さくなっている。さらに、定着ベルト６２の進行方向の変更は、剥離パッド８２の支持部８４の凸曲面８４ａで行い、凸曲面８４ａの曲率は凸曲面８５ａの曲率よりも小さい。したがって、図５に示す普通紙や中秤量の用紙Ｐを定着する場合において、用紙Ｐを定着ベルト６２から剥離するという作用は、図４に示す薄紙の用紙Ｐを定着する場合と比べて顕著ではない。

しかしながら、普通紙や中秤量の用紙Ｐは弾力性が充分であるため、図５に示すような角度θ２と凸曲面８４ａの曲率であっても、用紙Ｐを定着ベルト６２から剥離することができる。すなわち、用紙Ｐの先端が剥離パッド８２の支持部８４の凸曲面８４ａに達すると、定着ベルト６２が凸曲面８４ａの曲率で進行方向を角度θ２変更するから、用紙Ｐは定着ベルト６２から剥離される。また、普通紙や中秤量の用紙Ｐでは、加える圧力と熱が過多となると、トナーの溶融ムラや画像に粒状の模様が生じる。この点、本実施形態においては、パッドニップ部Ｂの長さを図４に示す薄紙の用紙Ｐを定着する場合よりも短くしているので、上記のような画像欠陥の発生を抑制することができる。また、加える圧力と熱が抑えられるため、画像の光沢度を抑制できるという効果もある。さらに、図４に示す薄紙の用紙Ｐの定着のように、定着ベルト６２が大きな曲率で進行方向の変更をしないから、用紙Ｐに作用するせん断力が４図に示す場合と比較して小さい。このため、画像の場所によって光沢度が異なるといった不具合の発生が抑制される。

次に、厚紙の用紙Ｐの定着を行う場合の作用を説明する。図３は、図５に示す状態から剥離パッド８２をさらに反時計回りに回転させた状態を示し、パッドニップ部Ｂの長さは図５に示す場合よりも短くなっている。また、定着ベルト６２が加圧ロール７０から離れる分離点Ｑにおいて加圧ロール７０の外周面に接線Ｌを引いたときに、接線Ｌと定着ベルト６２とのなす角度θ３は、図４に示す角度θ１よりも小さくなっている。また、定着ベルト６２の進行方向の変更は、図５に示す普通紙や中秤量の用紙Ｐの場合と同様に剥離パッド８２の支持部８４の凸曲面８４ａで行う。

用紙Ｐの先端が剥離パッド８２の支持部８４の凸曲面８４ａに達すると、定着ベルト６２が凸曲面８４ａの曲率で進行方向を角度θ３変更するから、腰の強い厚紙の用紙Ｐは定着ベルト６２から剥離される。また、厚紙の用紙Ｐでは、加える圧力と熱が過多となると、トナーの溶融ムラや画像に粒状の模様が生じる現象が普通紙や中秤量の用紙Ｐの場合よりも生じ易い。この点、本実施形態においては、パッドニップ部Ｂの長さを図５に示す普通紙や中秤量の用紙Ｐを定着する場合よりも短くしているので、上記のような画像欠陥の発生を抑制することができる。また、加える圧力と熱が抑えられるため、画像の光沢度を抑制できるとともに、画像の場所によって光沢度が異なるといった不具合の発生が抑制される。

上記構成の定着装置にあっては、パッドニップ部Ｂの長さが最大となるときに、定着ベルト６２が進行方向の変更をする角度と曲率が最大となる。これにより、薄紙の用紙Ｐを定着ベルト６２から剥離することができる。一方、パッドニップ部Ｂの長さが薄紙の用紙Ｐを定着する場合よりも短くなるときに、定着ベルト６２が進行方向の変更をする角度と曲率が薄紙の用紙Ｐを定着する場合よりも小さくなる。これにより、トナーの溶融ムラや画像に粒状の模様が生じる等の画像欠陥の発生を抑制し、画像の特性を向上させることができる。

（４）他の実施形態
次に、図７ないし図９を参照して本発明の他の実施形態を説明する。なお、以下の説明においては、上記実施形態と同等の構成要素には同符号を付して説明を省略する。図に示すように、楔部材８１に隣接して剥離部の一例としてのシャフト９１が設けられている。シャフト９１は、図示しない駆動手段（調整手段）により加圧ロール７０の回転方向とその逆方向に移動可能とされるとともに、バネによって定着ベルト６２を介して加圧ロール７０に押し付けられている。

図７ないし図９に示すように、楔部材８１とシャフト９１はパッドニップ部Ｂを形成する。図８は薄紙の用紙Ｐを定着する状態を示し、図８においてシャフト９１は、加圧ロール７０の回転方向側の端部に位置している。この場合には、パッドニップ部Ｂに、バックアップされない部分Ｄが生じる。図８において、定着ベルト６２は、シャフト９１の外周面から立ち上がって加圧ロール７０から離れ、テンションロール６３（図２参照）へ向かう。定着ベルト６２が加圧ロール７０から離れる分離点Ｑにおいて加圧ロール７０の外周面に接線Ｌを引いたときに、接線Ｌと定着ベルト６２とのなす角度θ１とシャフト９１の外周面の曲率の作用により、用紙Ｐは定着ベルト６２の急激な進行方向の変化に追従できず、用紙Ｐが持つ腰の強さによって定着ベルト６２から剥離される。

図９は普通紙または中秤量の用紙Ｐを定着する状態を示し、図９においてシャフト９１は図８に示す状態から楔部材８１に近付いている。この場合にも、パッドニップ部Ｂに、バックアップされない部分Ｄが生じる。シャフト９１は、ロールニップ部Ａとテンションロール６３の間で張られた定着ベルト６２を加圧ロール７０側へ押し出しているから、シャフト９１を楔部材８１に近付けると、加圧ロール７０の外周面の接線Ｌと定着ベルト６２とのなす角度θ２は角度θ１よりも小さくなる。図９において、角度θ２は角度θ１よりも小さいが、腰の強さによって用紙Ｐは定着ベルト６２から剥離される。また、パッドニップ部Ｂの長さが図８に示す薄紙の用紙Ｐを定着する場合よりも短いので、加えられる圧力と熱が抑制され、形成した画像の特性が向上される。

図１０は厚紙の用紙Ｐを定着する状態を示し、図１０においてシャフト９１は図９に示す状態から楔部材８１に接触している。この場合、加圧ロール７０の外周面の接線Ｌと定着ベルト６２とのなす角度θ３は角度θ２よりも小さくなる。図１０において、角度θ３は角度θ２よりも小さいが、腰の強さによって用紙Ｐは定着ベルト６２から剥離される。また、パッドニップ部Ｂの長さが図９に示す薄紙の用紙Ｐを定着する場合よりも短いので、加えられる圧力と熱が抑制され、形成した画像の特性が向上される。

なお、上記実施形態では、図８および図９に９示すように、パッドニップ部Ｂにバックアップされない部分Ｄが生じるが、上から板材を差し入れて定着ベルト６２を加圧ロール７０へ押し付けるなど、水蒸気の上昇は簡便な構成で対処することができる。

秤量が６４ｇｓｍの薄紙の用紙に対して図１０に示す画像形成を行い、図３に示す厚紙用の条件と図４に示す薄紙用の条件とで定着後の用紙の剥離状況を調査した。その結果、薄紙用の条件では、用紙先端の余白が０．５ｍｍあれば用紙は剥離されることが確認された。一方、厚紙用の条件では、用紙先端の余白が４．０ｍｍないと用紙が剥離されないことが確認された。なお、秤量が１２７ｇｓｍの中秤量の用紙では、薄紙用の条件では用紙先端の余白が０．５ｍｍ以下で用紙が剥離されることが確認され、厚紙用の条件では用紙先端の余白が０．５ｍｍ以下で用紙が剥離されることが確認された。

次に、パッドニップ部の幅と、加圧ロールの外周面に引いた接線と定着ベルトとのなす角度と、定着ベルトの曲率を調査した。上記した薄紙の用紙を用いて同じ画像を薄紙用の条件で形成した。薄紙用の条件で用紙が剥離されるために必要な値は、パッドニップ部の幅が７ｍｍ以上、角度は４１°以上、曲率は６．５以上であった。また、中秤量の用紙を用いて厚紙の条件で同じ画像の形成を行った結果、パッドニップ部の幅は４ｍｍ以下であることがわかった。

本発明に係る定着装置は、例えば、印刷機、複写機、プリンタ、ファクシミリ、およびこれらの機能を複合させた装置等の画像形成装置等に利用することができる。

１ 画像形成装置
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ 画像形成ユニット
６０ 定着装置
６１ 定着ロール
６２ 定着ベルト
７０ 加圧ロール
８０ 剥離手段
８１ 楔部材
８２ 剥離パッド
８３ 軸
８４ 支持部
８４ａ 凸曲面
８５ 押付部
８５ａ 凸曲面
８５ｂ 押付面
８５ｃ 端面
Ａ 定着部

Claims (8)

1. 支持部材と、
   前記支持部材に巻き回された無端帯状の定着部材と、
   前記定着部材に押し付けられながら一定の回転方向へ回転する加圧部材と、
   前記定着部材と前記加圧部材とが互いに接触して記録媒体を定着する定着部と、
   前記定着部よりも前記定着部材の回転方向下流側で前記支持部材と前記定着部材との間の空間に設けられ前記記録媒体を前記定着部材から剥離するための剥離手段と、
   前記剥離手段に設けられて前記定着部材を前記加圧部材へ押し付け、前記定着部材を前記加圧部材から離れる方向へ案内する剥離部と、
   前記記録媒体の厚さに対応して前記定着部材が前記加圧部材から離れる剥離位置を前記定着部から遠ざけるとともに、該剥離位置における前記加圧部材の接線方向と前記定着部材とのなす角度を大きくする調整手段と
   を備え、
   前記剥離手段は、前記定着部に向かう先端を有し前記定着部材を前記加圧部材に押し付ける押し付け部材を備えていることを特徴とする定着装置。
2. 前記剥離部は、前記押し付け部材の前記回転方向側で前記加圧部材の回転軸に沿う方向に伸びる軸回りに回転自在に支持された支持部と、前記支持部から前記押し付け部材と反対側へ伸び、前記加圧部材側へ回転させられたときに前記定着部材を前記加圧部材から離れる方向へ案内する押付部とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記支持部は、円筒状をなす外周面を有し、前記加圧部材側と反対側へ回転させられたときに前記外周面で前記定着部材を前記加圧部材から離れる方向へ案内し、前記押付部の前記定着部材を案内する部分は、前記加圧部材の前記回転軸方向から見て円弧状をなし、その曲率は前記支持部の曲率よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 前記押付部は、前記剥離部が前記加圧部材側へ回転させられるに従って前記定着部材を前記加圧部材へ押し付ける前記回転方向の長さを増加させ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. 前記押し付け部材の前記回転方向側の端部は、前記加圧部材の前記回転軸方向から見て円弧状をなす凹部を備え、前記支持部は、前記凹部に沿って回転することを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の定着装置。
6. 前記凹部と前記支持部との間に隙間を有し、前記隙間は、前記定着部材に近づくに従って狭くなることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
7. 前記剥離部は、前記押し付け部材の前記回転方向側で前記加圧部材の回転軸に沿う方向に伸びる軸であり、前記軸は、前記回転方向に沿う下流側とその逆の上流側に移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
8. 記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
   前記記録媒体に形成された画像を該記録媒体に定着する請求項１ないし７のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。

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