JP6011038B2 - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は定着装置および画像形成装置に関する。

光導電性の感光体に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナー画像として可視化し、得られたトナー画像をシート状記録媒体に転写し、定着する画像形成装置は、電子複写機や光プリンタ、光プロッタ、ファクシミリ装置として広く実施されている。

近来、これらの画像形成装置は、カラー画像を形成可能なものが多い。
カラー画像を形成する場合、例えば、カラー画像を色分解し、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色成分画像に対応する静電潜像を形成し、これら静電潜像をそれぞれ、イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色トナーで可視化し、得られるトナー画像を重ね合わせることによりカラートナー画像を得、このカラートナー画像を「転写紙やオーバヘッドプロジェクタ用のＯＨＰシート等のシート状記録媒体」に転写し、定着してカラー画像を得るのが一般的である。

このような画像形成装置では、カラー画像のみならず、上記イエロー、マゼンタ、シアン、黒の各色、特に黒の「単色画像」や、これら４色のうちの２色もしくは３色を用いる「多色画像」を画像形成することもできるが、カラー画像を形成する場合も多い。

トナー画像のシート状記録媒体への定着は一般に、１対の回転体（１対のローラ、１対のベルト、ローラとベルトとの組み合わせ）により、トナー画像を形成されたシート状記録媒体を挟圧して搬送しつつ、トナー画像に熱と圧力を作用させて行なわれる。

これら１対の回転体のうち、トナー画像に接する側を「定着部材」と呼び、他を「加圧部材」と呼ぶ。定着部材と加圧部材は互いに圧接しあう。
圧接部には「ニップ（以下「定着ニップ部」と言う。）」が形成され、トナー画像を形成されたシート状記録媒体はこの定着ニップ部を通過する間にトナー画像を定着される。

トナー画像を定着されたシート状記録媒体は、定着ニップ部を抜けると定着部材から分離して搬送される。この分離は、シート状記録媒体が「腰の強い」物である場合には、腰の強さにより比較的簡単に行なわれるが、シート状記録媒体が「薄紙」で柔らかい場合には、腰の強さによる分離は難しく、定着部材に巻きつき易い。

このような「シート状記録媒体の定着部材への巻きつき」を防止するため、通常、分離爪と呼ばれる「分離部材」により、シート状記録媒体を定着部材から分離させることが行なわれている。

分離部材は、上記の分離機能を良好に発揮できるように、先端部を定着部材の表面に当接させるものが知られている。

カラー画像形成の場合、カラー画像はテキスト画像に比して所謂「ベタ部」の面積が大きく、加熱・加圧されたトナーが定着部材に強く付着し易く、シート状記録媒体が定着部材に巻きつき易い。上記分離部材は、このような巻きつきの防止に有効であるが、その機能を有効に発揮させようとすると、分離部材の「定着部材への当接圧力」が大きくなり易く、分離部材が定着部材に常接するところから、定着部材の表面を傷めやすい。このような傷は定着部材表面に、その移動方向に筋状に発生する。

このような傷が生じた定着部材を用いて定着を行なうと、形成された画像のベタ部に筋となって現れる。

このような問題を鑑み、分離部材の先端を定着部材に「微小な間隔」を隔して近接させ、定着部材に対して非接触で分離を行なうものが知られている（特許文献１、２）。

分離部材を定着部材に対して非接触としても、シート状記録媒体が「剛性が低い薄紙」で、ベタ画像が形成されている場合には、定着ニップを抜けたトナー画像はなお十分に冷却されず、強い粘着性をもち、分離部材で分離されたのち分離部材と摺擦しあう。
このため、トナー画像に対する分離部材表面の離型性を確保する必要があり、このため、分離部材の少なくともシート通過面（トナー画像を定着されたシート状記録媒体が通過する面）をフッ素樹脂で被覆したり成形したりすることが行なわれている。

しかし、フッ素樹脂は「ベタ画像のようなトナー層」と強いタック性があり、フッ素樹脂層の表面が滑らかであると、搬送される剛性の低い薄紙は、ベタ画像の部分がフッ素樹脂表面に付着して搬送を阻害され「閊かえた状態」となり、薄紙が「タックを作るように（尺取虫のように）」変形し、これが繰り返されることで、形成された画像に「キャタピラ状の模様（閊えた部分と「変形によりフッ素樹脂面から離れた部分」とが周期的に現れる。）」が現れやすい。
この問題に対処する方法として、特許文献１は「フッ素樹脂表面に複数の凹凸形状を形成」する。この凹凸形状は「高さ：５〜３０μｍ、勾配：１〜３０°の凸形状」で、これを１平方ｍｍ^２あたりに５〜２０個設けることを提案している。

しかし、この方法の場合、シート状記録媒体が「平滑性の良いグロス紙」等の薄紙である場合、凸部に接触するベタ画像に対して接触力が凸部に集中し、ベタ画像を更に強く擦るため、凸部との摺擦で「鋭い筋状の傷」が画像に発生する。

特許文献２は、分離部材のシート通過面に「シート通過方向に対して斜行したリブ形状を形成する」ことを提案している。

しかし、この方法の場合「トナーの付着量がやや少ない場合」や「用紙の剛性がやや高い場合」に、分離部材に当接する画像部分が部分的になり、リブを斜行させても「リブ上で強く擦られる画像部分の光沢」と「擦られない画像部分の光沢」に差ができ「規則的な光沢縦ムラ」が発生し易い。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、上記「分離部材による鋭い筋状の傷やキャタピラ状の模様、規則的な光沢縦ムラの発生」を抑制できる定着装置およびこれを搭載した画像形成装置の実現を課題とする。

この発明の定着装置は、トナー画像を有するシート状記録媒体を、加熱されて回転する定着部材と、該定着部材に圧接して回転する加圧部材とにより挟圧し、加熱しつつ搬送して前記トナー画像を前記シート状記録媒体に定着する定着装置において、先端を定着部材に微小間隔を隔して近接させ、シート状記録媒体の前記定着部材への巻きつきを防止する分離部材を１以上有し、該分離部材は、少なくとも先端部とシート通過面側とがフッ素樹脂により形成されるとともに、前記先端部をなすフッ素樹脂は滑らかな表面をなし、前記分離部材のシート通過面側の前記先端部に、前記シート状記録媒体の搬送方向に直交し、分離部材幅方向の略全幅にわたる円弧形状の溝を、前記搬送方向に複数条に形成したことを特徴とする。

この発明の定着装置によれば「分離部材による鋭い筋状の傷やキャタピラ状の模様、規則的な光沢縦ムラの発生」を有効に抑制することができる。

画像形成装置の１例を説明するための図である。 定着装置の実施の１形態を説明するための図である。 定着装置の実施の別形態を説明するための図である。 溝の特徴を説明するための図である。 フッ素樹脂層の表面の粗さと傷の関係を説明するための図である。

以下、実施の形態を説明する。
なお、繁雑を避けるため、各図中において混同の恐れがないと思われるものには同一の符号を付し、説明の重複する部分は適宜に簡略化もしくは省略する。
図１を参照して、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。

図１は、画像形成装置としてのデジタルカラー複写機の装置本体を示している。

図１において、符号１は原稿の画像情報を光学読取りするスキャナー部、符号２はスキャナー画像情報や外部画像情報に基く露光光により光走査を行う書込み部を示している。

露光光はカラー画像に対応するため、其々、黒、マゼンダ、イエロー、シアン（以下では黒のみで説明する。）があり、其々の感光体ドラム３１に照射される。
感光体ドラム３１の均一帯電と露光光による光走査により形成された静電潜像を現像する現像部３、感光体ドラム３１上に形成されたトナー像を各色重ね合わせる中間転写ベルト３０により画像形成が行われ、トナー像転写後の感光体ドラム３１に残留する残留トナーは、クリーニング部３６で回収される。
給紙部４の各給紙段４１（各給紙段として４１ａ、４１ｂ、４１ｃ、４１ｄがある）から給紙されたシート状記録媒体である転写紙は、搬送路７を経由し、画像形成とのタイミングやスキュー補正後、位置をレジスト部３８で軸線方向に移動し、中間転写ベルト３０上のトナー画像が、２次転写部３４で転写紙に転写される。

符号１０は「原稿を連続してスキャナー部１に搬送するＡＤＦ」、符号５は「転写紙上の未定着トナー画像を定着する定着装置を示す。

２次転写部３４の位置を通過した転写紙は、搬送ベルト３５により定着装置５に送られる。定着装置５は、熱と圧力とによってトナー像を転写紙に定着する。
トナー像を定着された転写紙が、排紙部６から出力画像として装置本体から排出されることにより、一連の画像形成プロセスが完了する。

以上が、カラープリンタ１００による「カラー画像プリントのプロセス」の概略の説明である。

この発明の定着装置は、図１に示した画像形成装置おいては、定着装置５として実施される。

定着装置の具体的な実施の形態を以下に説明する。

定着装置は「トナー画像を有するシート状記録媒体を、加熱されて回転する定着部材と、該定着部材に圧接して回転する加圧部材とにより挟圧し、加熱しつつ搬送してトナー画像をシート状記録媒体に定着する定着装置」である。
図２（ａ）に定着装置の実施の１形態を示す。

図２（ａ）において符号５０は「定着部材」を示す。定着部材５０は、定着ローラ５１と、この定着ローラ５１を加熱するべく定着ローラ５１の内部に設けられた加熱手段としての発熱源５２（以下「ヒータ５２」と言う。）を有している。

定着ローラ５１の外周部はシリコーンゴムで構成され、その表層は「離型層をなすフッ素樹脂層」で覆われている。

符号７０は「加圧部材」を示している。加圧部材７０は、加圧ローラ７１と、これを過熱するべく加圧ローラ７１の内部に設けられたヒータ７２を有している。加圧ローラ７１の表面側は「フッ素樹脂による表層を設けたゴム」で被覆されている。
これら定着ローラ５１、加圧ローラ７１は、温度センサ５３、７３により表面温度を検知され、温度センサ５３、７３の検知結果によりヒータ５２、７２の点滅を制御して、各ローラ表面の温度を調整するようになっている。

なお、温度センサ５３は、複数個設けられて、定着ローラの「長手方向の中央部と端部の温度」を検知している。
加圧ローラ７１は、カム９０により揺動調整されるレバー９１により定着ローラ５１に押圧され、定着ローラ５１、加圧ローラ７１の接触部に「圧接によるゴム部の変形」により「定着ニップ部」が形成される。

カラートナー画像ＩＴを転写されて有する転写紙Ｓは、定着ローラ５１と加圧ローラ７１により挟圧搬送され、定着ニップ部を通過する間に、熱と圧力を受けてカラートナー画像ＩＴを定着される。
カラートナー画像ＩＴを定着された用紙は、定着ニップ部を抜けると、定着ローラ５１から剥離（分離）し、図の左方へ搬送される。

定着ニップ部を通過した直後においては、定着の際に融解したカラートナー画像の冷却固化が未だ十分ではなく、転写紙Ｓは、融解トナーの粘着力により定着ローラ５１の表面に張り付いている。

転写紙Ｓに「十分な腰の強さ」があれば、転写紙Ｓは、自己の腰の強さにより上記粘着力に打ち勝って定着ローラ５１から剥離（分離）する。しかし、転写紙Ｓが「薄紙」で腰が弱い場合や、腰が強くてもトナー画像が「面積の大きいベタ部」等で、粘着力が強い場合には、転写紙Ｓの「定着ローラ５１から剥離する力」が十分でなく「用紙分離性能が不十分」となって転写紙Ｓが定着ローラ５１に巻きつくことがある。

定着ニップ部の出口側には、分離装置８００Ａと通路形成装置８００Ｂが図の如く設けられている。

分離装置８００Ａは、図２（ｂ）に示す如く、分離部材８０Ａをブラケット８２Ａに揺動可能に設けた構成となっている。
分離部材８０Ａは、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルケトン（ＰＥＫ）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ポリフェニルスルファド（ＰＰＳ）等「耐熱性の高い硬質の樹脂や、アルミニウム等の金属」により形成された基部の、定着ローラに向かう側の部分をフッ素樹脂による被覆層８１Ａ（以下、フッ素樹脂層８１Ａと言う。）により被覆した構造となっている。

なお、フッ素樹脂層８１Ａは「少なくとも先端部とシート通過面側（適性に定着ローラ５１から分離した転写紙Ｓが搬送される面の側）と」がフッ素樹脂により形成され（フッ素樹脂により被覆され）ていればよく、分離部材８０Ａのように先端部全体を被覆している必要は必ずしも無い。

そして、フッ素樹脂層８１Ａは「滑らかな表面」をなす。
上記「フッ素樹脂」としては、耐熱性・トナー離型性共に優れる「テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）」や、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合樹脂（ＦＥＰ）、四フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂（ＥＴＦＥ）、ビニリデンフルオライド樹脂（ＰＶＤＦ）、ビニルフルオライド樹脂（ＰＶＦ）及びエチレン−クロロトリフルオロエチレン樹脂（ＥＣＴＦＥ）等を挙げることができる。

分離部材８０Ａは、ピン軸８３Ａによりブラケット８２Ａに回転自在に軸支され、圧縮性のスプリング８４Ａを介して、調整ネジ８５Ａによりブラケット８２Ａに固定されている。

調整ネジ８５Ａにより分離部材８０Ａを揺動的に調整し、図２（ａ）に示すように、分離部材８０Ａの先端部と定着ローラ５１表面との微小間隔を、例えば０．２ｍｍ程度に調整する。

分離部材８０Ａの先端部のフッ素樹脂層８１Ａの表面は、前記の如く「滑らかな表面」をなすが、シート通過面側における滑らかな表面を成す部分に「シート状記録媒体の搬送方向に直交し、分離部材幅方向の略全幅にわたる溝」が、搬送方向に複数条に形成されている。

図２（ｃ）は、分離部材８０Ａを「シート通紙面側」から見た状態を示す。この図に示すように、フッ素樹脂層８１Ａの「滑らかな表面」に複数（図の例では３本）の溝８１ａ、８１ｂ、８１ｃ形成されている。

溝８１ａ、８１ｂ、８１ｃは「転写紙Ｓの搬送方向ＤＳに直交し、分離部材幅方向（図の左右方向）の略全幅に亘って」形成されている。
図２（ｄ）は、分離部材８０Ａの先端部に形成された複数の溝８１ａ、８１ｂ（溝８１ｃは図示を省略されている。）を、定着ニップ部側から見た状態を示している。

定着ニップ部を抜けた転写紙Ｓは、十分な腰の強さを有すれば、自力で転写ローラ５１から分離し、シート通紙面に沿って搬送されていく。転写紙Ｓが薄紙で腰が弱いほど、用紙分離性能」は低くなり、転写ローラ５１からの分離に分離部材８０Ａが必要となる。

定着ローラ５１から分離する転写紙Ｓは、用紙分離性能が低くなるほど、定着ローラ５１から分離する位置が、分離部材８０Ａの先端部に近くなる。そして、分離部材８０Ａの先端部の近傍で定着ローラ５１から分離した転写紙Ｓは、分離部材８０Ａの先端部の「シート通紙面」側の滑らかな表面部分で摺擦されることになる。

分離部材８０Ａの「滑らかな表面部分」には、引用文献１記載のような「部分的な微小凸形状」がないため、この表面部分により「ベタ画像が摺擦」されても「鋭い筋状の傷」は発生しない。

た、滑らかな表面部分の先端部には、複数の溝８１ａ、８１ｂ等が形成されているので、転写紙Ｓが「薄紙で、ベタ画像が形成されているような場合」に、ベタ画像が、分離部材８０Ａに「搬送方向の広範囲」で擦擦しても、複数の溝８１ａ等により「接触面積を減らす」ことができ、転写紙Ｓの搬送が妨げられず、前述した「キャタピラ状の模様」の発生が有効に防止される。

また、分離部材８０Ａによる摺擦が部分的な場合でも、複数の溝８１ａ等の存在により摺擦面（溝と溝の間の面）の形状が「搬送方向に垂直な方向に略均一な形状」となっているため「規則的な光沢縦ムラの発生」も防止できる。

説明を先に進める前に、図２（ａ）に示した「通路形成装置８００Ｂ」について、説明する。通路形成装置８００Ｂは、もし「転写紙Ｓが加圧ローラ７１に巻きつく現象」が生じない場合には、図の如き構造を有する必要は無く、その場合に通路形成装置８００Ｂが果たす機能は、定着ニップ部を抜けた転写紙Ｓの裏面側の搬送位置を規制する機能、即ち「通路形成機能」のみである。

転写紙Ｓが加圧ローラ７１に巻きつく現象は、図１の画像形成装置における「両面画像形成」などの場合に生じうる。即ち、先に、転写紙の表面側に形成されたトナー画像が定着され、続いて、裏面側に形成されたトナー画像が定着される際に、表面側に定着されているトナー画像が熱を受けて再度、半ば溶融した状態となり、その粘着力により加圧ローラ７１に巻きつくことが考えられる。

るいは、省資源のため「定着されたトナー画像を片面に有する転写紙の裏面」に新たなトナー画像を形成するような場合にも、転写紙の加圧ローラ７１への巻きつきは起こり得る。

このような場合も考えて、説明中の実施の形態では、通路形成装置８００Ｂも、分離装置Ａと同様の構造として、加圧ローラ７１からの転写紙の分離を可能とする構成としている。

図２（ｅ）に示すように、通路形成装置８００Ｂに「転写紙分離」機能をもたせるため、通路形成部材８００Ｂも、分離部材８０Ｂを、ピン軸８３Ｂによりブラケット８２Ｂに揺動自在に軸支し、圧縮性のスプリング８４Ｂを介して調整ネジ８５Ｂによりブラケット８２Ｂに固定した構成となっている。

整ネジ８５Ｂにより分離部材８０Ｂを揺動的に調整し、図２（ａ）に示すように、分離部材８０Ｂの先端部と加圧ローラ７１表面との微小間隔を、例えば０．２ｍｍ程度に調整する。

分離部材８０Ｂの先端部にもフッ素樹脂層８１Ｂが形成され、その先端部の表面は「滑らかな表面」をなし、シート通過面側における滑らかな表面を成す部分に前記溝８１ａ、８１ｂ等と同様の溝が形成されている。

図３は、定着装置の実施の別の形態を説明するための図である。

前述の如く、繁雑を避けるため、混同の恐れが無いと思われるものについては、図２におけると同一の符号を付する。

図３（ａ）に示す実施の形態が、図２（ａ）の実施の形態と異なる部分は、定着部材５０Ａの構成にある。即ち、図３（ａ）において、定着部材５０Ａは、無端状の定着ベルト５１Ｃと、定着ベルト５１Ｃを巻きかけたローラ５１Ａおよび加熱ローラ５１Ｂと、加熱ローラ５１Ｂを加熱するヒータ５２を有する。

そして、前述のカム９０とレバー９１により、加圧ローラ７１を、定着ベルト５１Ｃを介してローラ５１Ａに圧接し、圧接部に定着ニップ部を形成する。温度センサ５３は複数個設けられて、定着ベルト５１Ｃの「幅方向の中央部と端部の温度」を検知する。

図３の実施の形態においては、定着部材５０Ａのローラ５１Ａは、転写紙の分離を助長するために、加圧ローラ７０よりも硬度を低くし、定着ニップ部が「ローラ５１Ａの側に凸」となるようにし、定着ニップ部の出口部が「下向き」となるようにしている。

このように、ローラ５１Ａの硬度を低くしたことに伴い、ローラ５１Ａは「熱膨張率」が大きくなり、ローラ５１Ａの温度変動に伴い、ローラ径が変動しやすい。

このため、分離部材の側のみで、分離部材８０Ａの先端部と定着ベルト５１Ｃの表面との微小間隔を調整しても、ローラ５１Ａの熱膨張により上記「微小間隔」の大きさが変動する。

これを避けるために、この実施の形態においては、以下のようにして、微小間隔の変動を防止している。

図３（ｂ）において、符号５１Ｃは定着ベルトを示し、ローラ５１Ａに巻き掛けられた部分を示している。図中の「シート通過領域」は、トナー画像を定着される転写紙が搬送されつつ通過する領域である。符号９００は「支持部材」としての取り付けブラケットを示している。
図３の実施の形態では、複数（図の例では４個）の分離部材８０Ａ１、８０Ａ２、８０Ａ３、８０Ａ４が、取り付けブラケット９００に取り付けられて支持されている。

なお、取り付けブラケット９００に取り付けられるのは、分離部材８０Ａ１等を有する分離装置であることは言うまでも無い。

取り付けブラケット９００は、その両端部に当接用突起部９０１、９０２を形成されており、この当接用突起部９０１、９０２が「シート通過領域」の外側で、定着ベルト５１Ｃに当接し、ローラ５１Ａの膨張による変動に追従することにより、分離部材８０Ａ１〜８０Ａ４の先端部と定着ベルト５１Ｃの表面との「微小間隔」を一定に保つ。

これにより、ローラ５１Ａの膨張に拘わらず、分離部材８０Ａ１等による分離機能を保持することができる。

取り付けブラケット９００が、分離部材８０Ａ１等の定着ベルト表面との間隔を一定に保つことにより、転写紙と分離部材８０Ａ１等とが摺擦しあう力も一定に保たれ、摺擦による「画像の光沢の変動」を軽減でき、「鋭い筋状の傷やキャタピラ状の模様、規則的な光沢縦ムラの発生」をより有効に抑制できる。

なお、図３（ｂ）には、取り付けブラケット９００に、４個の分離部材（分離装置）を支持させる場合を示したが、これは１例であり、支持する分離部材の数は、３以下でも良いし、５以上でもよい。なお、取り付けブラケットを用いることは、図２に示した定着装置の場合にも有効である。

図２、図３に即して説明した実施の形態において、分離部材８０Ａ１等の構造は同一であり、分離部材の先端部の滑らかな表面に形成された「溝の形状や配置」も同様である。

図２（ｃ）に示した例では、３本の溝８１ａ、８０１ｂ、８１ｃが形成されている。

これ等の溝の形状は「転写紙が侵入してくる側（図の下方）に向かって凸の円弧状」である。「溝の形状」を、転写紙搬送方向に直交する「直線状」にすると、溝の段差が搬送負荷となって、分離後の搬送性能を低下させることがある。

溝の形状を、上記の如く「転写紙が侵入してくる側に向かって凸の円弧状」とすると、溝の段差部で「溝の長手方向全体に転写紙先端部が同時に突っ掛かる」ことがなく、転写紙の搬送性能を向上させることができる。

図４は、溝の形状に関する特徴を説明するための図である。
図４（ａ）は溝の断面形状に関する特徴を説明するための図である。
フッ素樹脂層８１Ａを、シート搬送方向に直交する方向から見た状態において、溝８１ａ、８１ｂの断面形状は「円弧形状」である。

フッ素樹脂層８１Ａの断面形状において、角：θａ、θｂは、フッ素樹脂層８１Ａの先端部の「シート通過面に対する傾斜角」である。これ等の傾斜角は、図示されない定着部材である定着ローラや定着ベルトに近づくに連れて大きくなっている（図示の例で、θａ＞θｂ）。

このように、傾斜角に大きい部分に形成される溝の幅が、傾斜角のより小さい部分に形成される溝の幅よりも小さくなるように設定されている。

図４（ａ）の例では、θａ＞θｂであるので、傾斜角：θａを持つ部分の形成される溝８１ａの「溝幅」を、傾斜角：θｂを持つ部分の形成される溝８１ｂの「溝幅」よりも小さく設定している。

傾斜角：θａを有する部分に形成された溝８１ａの近傍では、ベタ画像が「フッ素樹脂層表面に貼りつく力」は軽減されるが、傾斜角：θｂを有する部分に形成された溝８１ｂの近傍では、貼りつく力が大きくなる。このため、溝８１ｂの溝幅を広くとり、フッ素樹脂層表面の面積部分を小さくすることにより「貼りつく力を軽減」させる。

このようにすると、ベタ画像がフッ素樹脂層表面に貼りつく力が、傾斜角の変化に拘わらず一定に保たれ「鋭い筋状の傷やキャタピラ状の模様、規則的な光沢縦ムラの発生」を抑制する機能を安定化させることができる。

図４（ａ）には、溝の数を２本とし、溝８１ａ、８１ｂを図示したが、溝の数はこれに限らず、３本以上であってもよく、溝の形成されている部分における上記「傾斜角」が大きくなるほど、溝幅を小さくすればよい。

図４（ｂ）は、３本の溝８１ａ、８１ｂ、８１ｃの溝幅の大小関係を示している。この例の場合、溝幅：Ｗａ、Ｗｂ、Ｗｃの大小関係は「Ｗａ＜Ｗｂ＜Ｗｃ」となっている。

また、図４（ａ）に示したように「溝幅の小さい溝８１ａの溝深さ」を「溝幅の大きい溝８１ｂの溝深さ」よりも大きくしている。

図４（ｂ）に示す例で言えば、溝８１ａ、８１ｂ、８１ｃは、上記の如くこの順序で、溝幅が大きくなるので、溝深さ（Ｄａ、Ｄｂ、Ｄｃとする。）の大小関係は「Ｄａ＞Ｄｂ＞Ｄｃ」とするのが良い。

幅の広い溝の「溝深さ」を大きくすると、搬送される転写紙の先端が突っ掛かりやすいが、幅の大きい溝の溝深さを浅くすることで、この問題を有効に回避できる。

図５は、分離部材先端部のフッ素樹脂層の粗さと「分離部材による鋭い筋状の傷やキャタピラ状の模様」の発生の有無を調べた実験結果である。
図５（ａ）の縦軸「傷のランク」は、「分離部材による鋭い筋状の傷」を目視で検査したときのランクを示し、横軸はフッ素樹脂表面の最大高さ：Ｒｚ（μｍ）を表している。

「傷ランクの４以上」では、「鋭い筋状の傷」は目視では見ることができない。

定着部材表面の温度を「設定温度」、「設定温度±５℃」の３通りとして実験したところ、図５（ａ）に示すように「最大高さ：１５Ｒｚ（μｍ）以下」では、上記３通りの温度の何れにおいても、鋭い筋状の傷は見出せない。即ち、鋭い筋状の傷は「フッ素樹脂層表面の粗さ」として、最大高さ：１５Ｒｚ（μｍ）以下とすることにより、防止できる。

図５（ｂ）における縦軸「キャタピラランク」は、「キャタピラ状の模様」の程度を表すランクであり、ランク５では「キャタピラ状の模様」は発生しない。図５（ｂ）の横軸は「１０点平均粗さ：Ｒｚｊｉｓ」である。

「キャタピラ状の模様」は「１０点平均粗さ：Ｒｚｊｉｓが１０以上」で防止される。

従って、最大高さを１５Ｒｚ（μｍ）以下とし、１０点平均粗さを１０Ｒｚｊｉｓ以上にすれば、溝を設けなくても「鋭い筋状の傷の発生」は防止できる。

しかし、フッ素樹脂層は、画像との摺擦により磨耗することが考えられる。

従って、この発明では、フッ素樹脂層の表面の滑らかさを最大高さ：１５Ｒｚ以下とするとともに、複数の溝を形成することにより、上記「鋭い筋状の傷やキャタピラ状の模様の発生」を有効に防止する。

「溝の最大深さ」は、一般的なフッソ樹脂のコーティング膜厚が３０μｍであるところから、３０μｍ以上とするのが好ましい。なお、図４においては、フッ素樹脂層８１Ａの厚みを強調して厚く描いてあるため、溝の深さは、フッ素樹脂層の図示された厚さよりも小さくなっている。

ＩＴ トナー画像
Ｓ シート状記録媒体（転写紙）
５０ 定着部材
７０ 加圧部材
８０Ａ 分離部材
８１Ａ フッ素樹脂層
８１ａ、８１ｂ、８１ｃ 溝

特開２００９−０３１７５９号公報 特開２００９−１１６２９８号公報

Claims (11)

1. トナー画像を有するシート状記録媒体を、加熱されて回転する定着部材と、該定着部材に圧接して回転する加圧部材とにより挟圧し、加熱しつつ搬送して前記トナー画像を前記シート状記録媒体に定着する定着装置において、
   先端を定着部材に微小間隔を隔して近接させ、シート状記録媒体の前記定着部材への巻きつきを防止する分離部材を１以上有し、
   該分離部材は、少なくとも先端部とシート通過面側とがフッ素樹脂により形成されるとともに、前記先端部をなすフッ素樹脂は滑らかな表面をなし、
   前記分離部材のシート通過面側の前記先端部に、前記シート状記録媒体の搬送方向に直交し、分離部材幅方向の略全幅にわたる円弧形状の溝を、前記搬送方向に複数条に形成したことを特徴とする定着装置。
2. 請求項１記載の定着装置において、
   分離部材の先端部は、シート通過面に対する傾斜角が定着部材に近づくに連れて大きく、複数条の溝の幅が、前記傾斜角の増加と共に狭くなるように設定されていることを特徴とする定着装置。
3. 請求項２記載の定着装置において、
   複数の溝の深さは、幅の増加と共に浅くなるように設定されていることを特徴とする定着装置。
4. トナー画像を有するシート状記録媒体を、加熱されて回転する定着部材と、該定着部材に圧接して回転する加圧部材とにより挟圧し、加熱しつつ搬送して前記トナー画像を前記シート状記録媒体に定着する定着装置において、
   先端を定着部材に微小間隔を隔して近接させ、シート状記録媒体の前記定着部材への巻きつきを防止する分離部材を１以上有し、
   該分離部材は、少なくとも先端部とシート通過面側とがフッ素樹脂により形成されるとともに、前記先端部をなすフッ素樹脂は滑らかな表面をなし、
   前記先端部のシート通過面側に、シート状記録媒体の搬送方向に直交し、分離部材幅方向の略全幅にわたる溝が、前記搬送方向に複数条に形成され、
   前記分離部材の先端部は、シート通過面に対する傾斜角が定着部材に近づくに連れて大きく、前記複数条の溝の幅が、前記傾斜角の増加と共に狭くなるように設定されていることを特徴とする定着装置。
5. 請求項４記載の定着装置において、
   複数の溝の深さは、幅の増加と共に浅くなるように設定されていることを特徴とする定着装置。
6. 請求項１〜５の任意の１に記載の定着装置において、
   分離部材の先端部のシート通過面側に形成される複数条の溝は、転写紙が侵入してくる側に向かって凸の円弧状であることを特徴とする定着装置。
7. 請求項１〜６の任意の１に記載の定着装置において、
   定着部材が、定着ローラと、該定着ローラを加熱する加熱手段を有することを特徴とする定着装置。
8. 請求項１〜６の任意の１に記載の定着装置において、
   定着部材が、無端状の定着ベルトと、この定着ベルトを巻きかけたローラおよび加熱ローラと、前記加熱ローラもしくは無端ベルトを加熱する手段を有し、前記ローラを前記定着ベルトを介して加圧部材に圧接することを特徴とする定着装置。
9. 請求項１〜８の任意の１に記載の定着装置において、
   １以上の分離部材が支持部材に支持され、該支持部材が、シート通過領域外において定着部材に接触することにより、前記分離部材の先端と前記定着部材との間の微小間隔を保つことを特徴とする定着装置。
10. 請求項１〜９の任意の１に記載の定着装置において、
    分離部材の先端部をなすフッ素樹脂の滑らかな表面が、面粗さ：１５μｍＲｚ以下の滑らかな面であり、前記先端部に形成された溝の深さが３０μｍ以上であることを特徴とする定着装置。
11. 光導電性の感光体に静電潜像を形成し、該静電潜像をトナー画像として可視化し、得られたトナー画像をシート状記録媒体に転写し、定着する画像形成を行なう画像形成装置であって、トナー画像のシート状記録媒体への定着を、請求項１〜１０の任意の１に記載の定着装置を用いて行なうことを特徴とする画像形成装置。

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