JP6169039B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、未定着のトナー像を記録媒体上に定着する定着装置が搭載された複写機、プリンター等の画像形成装置に関し、特に定着ニップ部を形成する加熱部材から記録媒体を分離する機構に関するものである。

画像形成装置に用いる定着装置では、定着ローラー（被加熱回転体）と加圧ローラー（加圧部材）との間のニップ部に未定着トナー像を担持した用紙（記録媒体）が送り込まれ、定着ローラーによる加熱作用によって用紙上の未定着トナーが溶融されると同時に、溶融したトナー像に対して加圧ローラーから加圧作用が付与されることによって用紙上にトナー像が定着される。

従来の定着装置では、トナー像が定着された用紙が加熱部材に巻き付くのを防ぐために分離爪等からなる分離部材を設けている。例えば特許文献１には、回転部材と回転部材との対向位置を通過したシートを、これに対向する回転部材から分離する分離部材と、分離部材をホームポジションからシート状媒体の搬送経路に向けて変位する変位手段と、変位手段を作動させ分離部材を変位する制御手段とを有する定着装置が開示されている。

特開２００３−１８６３３６号公報

ところで、用紙搬送方向に対して定着装置の下流側には、用紙排出部（排出トレイ）に向けて用紙を搬送する搬送ローラー対が配置されている。また、上述したような分離部材を備えた定着装置では、定着装置を通過した用紙を下流側の搬送ローラー対に円滑に受け渡すために、分離部材と搬送ローラー対との間に下流側ガイドが設けられている。

ここで、例えば用紙排出部が定着装置の側方に配置されている場合、用紙の搬送方向を定着装置と搬送ローラー対との間で大きく変化させる必要があり、分離部材と下流側ガイドの搬送面の配置も急角度となる。そのため、分離部材に沿って搬送される用紙の先端が下流側ガイドに急角度で進入し、下流側ガイドに衝突して腰が折れ、用紙画像面が分離部材及び下流ガイドに強く押しつけられる。その結果、分離部材や下流側ガイドにトナー付着が発生し、画像面の擦れによる画像欠損や後続する用紙の画像面の汚れ、ジャムが発生するという問題点があった。

特許文献１の方法では、用紙の厚み等に応じて分離部材をホームポジションと変位位置とに変位させることで、用紙を回転部材から円滑に分離してトナーの余分な加熱を防止することは可能であるが、分離部材と下流側ガイドとの関係については考慮されていない。そのため、用紙の画像面が分離部材や下流側ガイドに押しつけられ、トナー汚れが発生するおそれがあった。

本発明は、上記問題点に鑑み、記録媒体を被加熱回転体から円滑に分離するとともに、分離部材や下流側ガイドへのトナー付着やジャムの発生も防止できる画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、定着装置と、下流側ガイドと、記録媒体検知センサーと、分離部材駆動機構と、制御部と、を備えた画像形成装置である。定着装置は、加熱手段により加熱される被加熱回転体と、被加熱回転体に当接して定着ニップ部を形成する加圧部材と、被加熱回転体の表面に当接または近接して配置され、定着ニップ部を通過した記録媒体を被加熱回転体から分離する分離部材と、を備える。分離部材は、分離部材と被加熱回転体の表面とのなす角度θ１が記録媒体を被加熱回転体から分離可能な所定角度である第１の位置と、角度θ１が第１の位置よりも大きく、且つ分離部材と下流側ガイドとのなす角度θ２が第１の位置よりも大きい第２の位置との間を移動可能である。下流側ガイドは、記録媒体の搬送方向に対し定着装置の下流側に配置され、記録媒体を案内する。記録媒体検知センサーは、記録媒体の搬送方向に対し分離部材の上流側端部における記録媒体の通過を検知する。分離部材駆動機構は、分離部材を第１の位置と第２の位置とに移動させる。制御部は、記録媒体検知センサーの検知結果に応じて分離部材駆動機構を制御する。制御部は、記録媒体検知センサーが記録媒体の先端を検知したとき、分離部材を第１の位置から第２の位置に移動させ、記録媒体検知センサーが記録媒体の後端を検知したとき、分離部材を第２の位置から第１の位置に移動させる。

本発明の第１の構成によれば、記録媒体の先端が分離部材の上流側端部を通過するまでは分離部材が第１の位置に配置されるため、記録媒体が分離部材によって被加熱回転体の表面から良好に分離される。また、記録媒体の先端が分離部材の上流側端部を通過した時に分離部材を第１の位置から第２の位置に移動させることで、分離部材及び下流側ガイドと対向する記録媒体の画像面が分離部材或いは下流側ガイドに強く押し付けられるおそれがなくなり、分離部材及び下流側ガイドへのトナーの付着やジャムの発生を抑制することができる。さらに、記録媒体の後端が分離部材の上流側端部を通過した時に分離部材を第２の位置から第１の位置に移動させることで、後続の用紙も被加熱回転体の表面から良好に分離される。

本発明の画像形成装置の一例であるカラープリンター１００の内部構成を示す概略断面図 図１のカラープリンター１００における定着装置１３付近の拡大図 本発明の第１実施形態に係るカラープリンター１００の分離板２５及び下流側ガイド２７周辺の構成を示す側面図であり、分離板２５及び下流側ガイド２７が第１の位置に配置された状態を示す図 第１実施形態の分離板２５及び下流側ガイド２７周辺の構成を用紙搬送面側（図３の右側）から見た正面図 図３の状態から分離板２５及び下流側ガイド２７が揺動し、分離板２５と下流側ガイド２７とのなす角θ２が第１の位置よりも大きい第２の位置に配置された状態を示す側面図 分離板２５、下流側ガイド２７の動作制御例を示すフローチャート 第１の位置に配置された分離板２５によって用紙Ｐが定着ローラー１３１から分離される様子を示す側面図 第２の位置に配置された分離板２５及び下流側ガイド２７に沿って用紙Ｐが搬送される様子を示す側面図 本発明の第２実施形態に係るカラープリンター１００の分離板２５及び下流側ガイド２７の構成を示す側面図であり、分離板２５及び下流側ガイド２７が第２の位置に配置された状態を示す図

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の画像形成装置の一例であるカラープリンター１００の内部構成を示す概略断面図である。カラープリンター１００はタンデム式であり、カラープリンター１００本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄが、搬送方向上流側（図１では左側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（シアン、マゼンタ、イエロー及びブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。

これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄが配設されており、さらに駆動手段（図示せず）により図１において反時計回りに回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに当接しながら移動する中間転写ベルト８上に順次一次転写されて重畳された後、二次転写ローラー９の作用によって記録媒体の一例としての用紙Ｐ上に二次転写され、さらに、定着装置１３において用紙Ｐ上に定着された後、カラープリンター１００本体より排出される。感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において時計回り方向に回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。

トナー像が転写される用紙Ｐは、カラープリンター１００本体下部の用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２ａ及びレジストローラー対１２ｂを介して二次転写ローラー９と後述する中間転写ベルト８の駆動ローラー１１とのニップ部へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが主に用いられる。また、二次転写ローラー９の下流側には中間転写ベルト８表面に残存するトナー等を除去するためのブレード状のベルトクリーナー１９が配置されている。

次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲及び下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電装置２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光装置５と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃ及び３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）等を除去するクリーニング装置７ａ、７ｂ、７ｃ及び７ｄが設けられている。

パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させ、次いで露光装置５によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄには、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置３ａ〜３ｄ内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ４ａ〜４ｄから各現像装置３ａ〜３ｄにトナーが補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置３ａ〜３ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置５からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

そして、一次転写ローラー６ａ〜６ｄにより一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に所定の転写電圧が付与され、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のシアン、マゼンタ、イエロー及びブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、一次転写後に感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナー等がクリーニング装置７ａ〜７ｄにより除去される。

中間転写ベルト８は、上流側のテンションローラー１０と、下流側の駆動ローラー１１とに掛け渡されており、駆動モーター（図示せず）による駆動ローラー１１の回転に伴い中間転写ベルト８が反時計回り方向に回転を開始すると、用紙Ｐがレジストローラー対１２ｂから所定のタイミングで駆動ローラー１１とこれに隣接して設けられた二次転写ローラー９とのニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送され、中間転写ベルト８上のフルカラー画像が用紙Ｐ上に転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは用紙搬送路１８を通過して定着装置１３へと搬送される。

定着装置１３に搬送された用紙Ｐは、定着ローラー対１３ａにより加熱及び加圧されてトナー像が用紙Ｐの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｐは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられる。用紙Ｐの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラー対１５によって排出トレイ１７に排出される。

一方、用紙Ｐの両面に画像を形成する場合は、定着装置１３を通過した用紙Ｐは一旦排出ローラー対１５方向に搬送され、用紙Ｐの後端が分岐部１４を通過した後に排出ローラー対１５を逆回転させるとともに分岐部１４の搬送方向を切り換えることで、用紙Ｐの後端から反転搬送路２０に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ニップ部に再搬送される。そして、中間転写ベルト８上に形成された次の画像が二次転写ローラー９により用紙Ｐの画像が形成されていない面に転写され、定着装置１３に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ１７に排出される。

図２は、図１における定着装置１３付近の拡大図である。図１と共通する部分には同一の符号を付して説明を省略する。図２に示すように、定着装置１３は、電磁誘導加熱方式の熱源を用いたＩＨ方式であり、定着ローラー１３１及び加圧ローラー１３２から成る定着ローラー対１３ａと、定着ローラー１３１に隣接して配設される誘導加熱部１３３と、定着ローラー１３１表面の温度を検知するサーミスター等からなる温度センサー１３４とを備えている。誘導加熱部１３３と温度センサー１３４は画像形成装置１００本体に固定され、定着ローラー１３１と加圧ローラー１３２は画像形成装置１００本体に回転可能に支持されている。

定着ローラー１３１は、円筒型ステンレスからなる基材と、加圧ローラー１３２に圧接する定着ニップ部Ｎへ弾性と離型性の向上のためにシリコンゴムスポンジからなる弾性層とを備え、基材と弾性層との間に、基材側から順に断熱層と誘導発熱層とを備える。

加圧ローラー１３２は、円筒型ステンレスからなる基材と、定着ニップ部Ｎへ弾性を付与するために基材上に形成されるシリコンゴムからなる弾性層と、定着ニップ部Ｎで未定着トナー像を溶融定着する際の離型性を向上させるために弾性層の表面を覆うフッ素樹脂チューブからなる離型層とを備える。

また、加圧ローラー１３２は、モーター等の駆動源（図略）によって回転駆動し、さらに図示しない加圧機構によって定着ローラー１３１の中心方向に加圧される。これにより、加圧ローラー１３２が定着ローラー１３１に圧接し、加圧ローラー１３２が回転すると、定着ローラー１３１が加圧ローラー１３２に対して従動回転する。

温度センサー１３４は、定着ローラー１３１表面において軸方向（幅方向）の中央部の通紙領域と、Ｂ５やＡ４縦等の幅の狭い用紙が通紙された時に非通紙領域となる軸方向の両端部とに対向するように配置され、夫々の領域の温度を検知する。温度センサー１３４により検知された温度に基づいて、誘導加熱部１３３の電源が制御され、定着ローラー１３１表面が所定温度に維持される。

誘導加熱部１３３は、励磁コイル１３３ａとコア１３３ｂとを備え、電磁誘導により定着ローラー１３１を加熱するものである。銅線からなる励磁コイル１３３ａは、ボビン（図示せず）に巻回され、コア１３３ｂの中央部の周りを軸方向に周回するように、定着ローラー１３１の外周面の一部に対向配置されている。また励磁コイル１３３ａは、図示しない高圧電源に接続されていて、高圧電源から供給される高周波電流により磁束を発生させる。誘導加熱部１３３から発せられる磁束は、図２の紙面に平行な方向に発せられ、定着ローラー１３１の誘導発熱層を貫通する。誘導発熱層の磁束の周りには渦電流が生じ、渦電流が流れると、誘導発熱層内の電気抵抗によってジュール熱が発生して、誘導発熱層が発熱することになる。

定着ローラー１３１が誘導加熱部１３３によって所定の温度となるように、温度センサー１３４の検知する温度に基づいて高圧電源からの電力供給を制御している。そして、定着ローラー１３１が加熱され所定の温度に昇温すると、定着ニップ部Ｎで挟持された用紙Ｐが加熱されるとともに、加圧ローラー１３２によって加圧されることにより、用紙Ｐ上の粉体状態のトナーが溶融定着される。トナーが定着された用紙Ｐは、定着装置１３の下流側に配置された搬送ローラー対２３、及び排出ローラー対１５（図１参照）を介して排出トレイ１７（図１参照）に排出される。

図３は、本発明の第１実施形態に係るカラープリンター１００の定着ローラー１３１と搬送ローラー対２３との間に配置される分離板２５及び下流側ガイド２７周辺の構成を示す側面図であり、図４は、分離板２５及び下流側ガイド２７周辺の構成を用紙搬送面側（図３の右側）から見た正面図である。なお、図４では定着ローラー１３１の記載を省略している。

分離板２５は、定着ローラー１３１の幅方向（図４の左右方向）に延びる横長の板状部材であり、定着処理後の用紙Ｐを定着ローラー１３１の表面から分離する部材である。分離板２５は、定着ニップ部Ｎ（図２参照）に対して定着ローラー１３１の回転方向の下流側（上方）近傍に配設される。その搬送方向上流側（図３、図４では下側）の端部（以下、上流側端部という）がローラー１３１の表面に対して所定の間隔を隔てて配置される。

分離板２５の上流側端部には分離板間隔規制コロ２９が設けられている。分離板間隔規制コロ２９の外周面が定着ローラー１３１の外周面の軸方向両端部に当接することにより、分離板２５の上流側端部と定着ローラー１３１の表面との間隔が所定間隔に設定される。分離板２５はこの所定間隔だけ定着ローラー１３１の表面から離間した状態で、定着ローラー１３１の表面から用紙Ｐを分離する。なお、図３では、分離板２５と定着ローラー１３１表面とのなす角θ１が定着ローラー１３１の表面から用紙Ｐを分離可能な角度である位置（第１の位置）に配置された状態を示している。

分離板２５の左右両端には分離板支軸２５ａが突設されており、分離板支軸２５ａは支軸ガイド３０により上下方向に摺動可能に支持されており、分離板２５は分離板支軸２５ａを揺動支点として揺動可能に支持されている。分離板２５には、分離板２５の回動端（図３の上端）を上方向（図３の時計回り方向）に付勢する第１コイルバネ２６が連結されている。また、分離板２５には複数の矩形状の開口２５ｂが形成されている。

下流側ガイド２７は、分離板２５と同様に定着ローラー１３１の幅方向（図４の左右方向）に延びる横長の板状部材であり、分離板２５によって定着ローラー１３１から分離された用紙Ｐを搬送ローラー対２３に案内する部材である。用紙搬送方向に対し下流側ガイド２７の搬送方向下流側（図３、図４では上側）の端部（以下、下流側端部という）には、下流側ガイド２７の左右両端から突出する下流側ガイド支軸２７ａが設けられている。下流側ガイド支軸２７ａは、搬送ローラー対２３を構成するローラー２３ａの近傍に回転可能に支持されており、下流側ガイド２７は、下流側ガイド支軸２７ａを揺動支点、上流側端部（図３、図４の下端部）を揺動端として揺動可能に支持されている。下流側ガイド２７には、下流側ガイド２７の上流側端部（揺動端）を上方向（図３の時計回り方向）に付勢する第２コイルバネ２８が連結されている。

また、下流側ガイド２７の上流側端部には、分離板２５の開口２５ｂに対向する位置に櫛歯状の凸部２７ｂが形成されており、凸部２７ｂが開口２５ｂに挿入されることで、分離板２５と下流側ガイドの搬送面（図４の紙面表側）が重なり、用紙Ｐが円滑に搬送されるようになっている。

分離板２５と下流側ガイド２７の間であって分離板支軸２５ａの上方には、幅方向（図４の左右方向）に延在するカムシャフト３１が配置されている。カムシャフト３１には、分離板２５を揺動させる一対の分離板可動カム３３、及び下流側ガイド２７を揺動させる一対の下流側ガイド可動カム３７が固定されている。分離板可動カム３３は、カムシャフト３１の両端部近傍に固定されており、分離板可動カム３３は、分離板支軸２５ａの軸方向に固定され、且つ分離板支軸２５ａの外周面に対し回転可能に取り付けられた分離板支点コロ３５に当接している。下流側ガイド可動カム３７は、分離板可動カム３３よりもカムシャフト３１の軸方向内側に固定されており、下流側ガイド２７の裏面側（用紙搬送面と反対側）に当接している。

カムシャフト３１の一端には駆動入力ギア３９が固定されており、駆動入力ギア３９はカム駆動モーター４０に連結されている。カム駆動モーター４０の駆動力が駆動入力ギア３９を介してカムシャフト３１に伝達され、カムシャフト３１と共に分離板可動カム３３、下流側ガイド可動カム３７が所定方向に所定量だけ回転することで、分離板２５と下流側ガイド２７が所定方向に所定角度だけ揺動する。

カム駆動モーター４０は、モーター制御回路４１を介して制御部５０に電気的に接続されており、モーター制御回路４１は制御部５０からの制御信号に基づいてカム駆動モーター４０の回転方向および回転量を制御する。カムシャフト３１、分離板可動カム３３、駆動入力ギア３９、カム駆動モーター４０は分離板駆動機構を構成し、カムシャフト３１、下流側ガイド可動カム３７、駆動入力ギア３９、カム駆動モーター４０は下流側ガイド駆動機構を構成する。

また、分離板２５の用紙搬送面に対向するように用紙検知センサー４３が設けられている。用紙検知センサー４３は、発光部より光を射出し、用紙Ｐの表面からの反射光を受光部で検知する反射型センサーである。図３に示すように、用紙検知センサー４３は分離板２５の上流側端部近傍に向けて光を射出することで、分離板２５の上流側端部近傍における用紙Ｐの有無を検知できるようになっている。用紙検知センサー４３の検知信号は制御部５０に送信される。

次に、本発明のカラープリンター１００に用いられる分離板２５、下流側ガイド２７の動作について詳述する。図５は、図３の状態から分離板２５及び下流側ガイド２７が揺動し、分離板２５と下流側ガイド２７とのなす角θ２が第１の位置よりも大きい位置（第２の位置）に配置された状態を示す側面図である。図６は、分離板２５、下流側ガイド２７の動作制御例を示すフローチャートである。図７は、第１の位置に配置された分離板２５によって用紙Ｐが定着ローラー１３１から分離される様子を示す側面図であり、図８は、第２の位置に配置された分離板２５及び下流側ガイド２７に沿って用紙Ｐが搬送される様子を示す側面図である。必要に応じて図１〜図５、図７、図８を参照しながら、図６のステップに沿って分離板２５、下流側ガイド２７の動作手順について説明する。

分離板２５、下流側ガイド２７は、通常は図３に示した第１の位置に配置されている。印字動作が開始されると（ステップＳ１）、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄにおいて感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像の形成が開始され、用紙カセット１６からレジストローラー対１２ｂに用紙Ｐが給送される。そして、感光体ドラム１ａ〜１ｄから中間転写ベルト８へトナー像が一次転写されるタイミングに合わせて用紙Ｐがレジストローラー対１２ｂから二次転写ニップ部へ搬送され、中間転写ベルト８上のフルカラートナー画像が用紙Ｐ上に転写される。トナー像が転写された用紙Ｐは定着装置１３へ搬送され、トナー画像の定着処理が行われる。

次に、制御部５０は用紙検知センサー４３によって用紙Ｐの先端が検知されたか否かを判断する（ステップＳ２）。具体的には、用紙検知センサー４３が定着ニップ部Ｎを通過した用紙Ｐからの反射光を受光し、制御部５０に送信される受光信号レベルがＬＯＷ（ＯＦＦ状態）からＨＩＧＨ（ＯＮ状態）に切り換わったとき、定着ニップ部Ｎを通過した用紙Ｐの先端が分離板２５に到達し、図７に示すように、用紙Ｐの先端が分離板２５によって定着ローラー１３１の表面から良好に分離されたことがわかる。

用紙検知センサー４３によって用紙Ｐの先端が検知されたとき（ステップＳ２でＹＥＳ）、制御部５０はモーター制御回路４１に制御信号を送信し、カム駆動モーター４０を所定方向に所定量だけ回転させる。これにより、駆動入力ギア３９に回転駆動力が入力されてカムシャフト３１が回転し、カムシャフト３１に固定された分離板可動カム３３、下流側ガイド可動カム３７も所定方向（図３の時計回り方向）に回転する（ステップＳ３）。

これに伴い、分離板支点コロ３５に接触する分離板可動カム３３の外径が大径部から小径部に移動する。その結果、分離板２５に連結された第１コイルバネ２６（図３参照）の付勢力によって分離板支軸２５ａが引き上げられて、分離板支軸２５ａが図３の位置（図５の破線位置）から上方へ距離Ｘだけ移動するため、分離板２５は図３の時計回り方向に揺動する。

一方、下流側ガイド２７の裏面に接触する下流側ガイド可動カム３７の外径が小径部から大径部に移動する。その結果、下流側ガイド２７は第２コイルバネ２８（図３参照）の付勢力に抗して図３の反時計回り方向に揺動する。

これにより、分離板２５及び下流側ガイド２７は、図５のように分離板２５と下流側ガイド２７とのなす角度θ２が第１の位置よりも大きい第２の位置に配置される（ステップＳ４）。その結果、図８に示すように、分離板２５の搬送面に沿って搬送される用紙Ｐの先端が下流側ガイド２７の搬送面に進入する際の角度が小さくなるため、分離板２５及び下流側ガイド２７と対向する用紙Ｐの画像面が分離板２５或いは下流側ガイド２７に強く押し付けられるおそれがなくなり、分離板２５及び下流側ガイド２７へのトナーの付着やジャムの発生を抑制することができる。

なお、図５に示す第２の位置では、第１の位置に比べて角度θ１が大きくなるため、分離板２５は定着ローラー１３１からの用紙Ｐの分離には不利な配置となる。しかし、分離板２５は用紙Ｐの先端が分離板２５に到達した後で第２の位置に配置されるため、用紙Ｐの分離性能に影響を及ぼすおそれはない。

次に、制御部５０は用紙検知センサー４３によって用紙Ｐの後端が検知されたか否かを判断する（ステップＳ５）。具体的には、用紙検知センサー４３が用紙Ｐからの反射光を受光しなくなり、制御部５０に送信される受光信号レベルがＨＩＧＨ（ＯＮ状態）からＬＯＷ（ＯＦＦ状態）に切り換わったとき、定着ニップ部Ｎを通過した用紙Ｐの後端が分離板２５に到達したことがわかる。

用紙検知センサー４３によって用紙Ｐの後端が検知されたとき（ステップＳ５でＹＥＳ）、制御部５０はモーター制御回路４１に制御信号を送信し、カム駆動モーター４０を逆方向に所定量だけ回転させる。これにより、駆動入力ギア３９に逆方向の回転駆動力が入力されてカムシャフト３１が逆回転し、カムシャフト３１に固定された分離板可動カム３３、下流側ガイド可動カム３７も逆方向（図５の反時計回り方向）に回転する（ステップＳ６）。

これに伴い、分離板支点コロ３５に接触する分離板可動カム３３の外径が小径部から大径部に移動する。その結果、分離板２５に連結された第１コイルバネ２６の付勢力に抗して分離板支軸２５ａが押し下げられて下方へ距離Ｘだけ移動するため、分離板２５は図５の反時計回り方向に揺動する。

一方、下流側ガイド２７の裏面に接触する下流側ガイド可動カム３７の外径が大径部から小径部に移動する。その結果、下流側ガイド２７は第２コイルバネ２８の付勢力によって図５の時計回り方向に揺動する。

これにより、分離板２５及び下流側ガイド２７は、再び図３のように下流側ガイド２７とのなす角度θ２が第２の位置よりも小さい第１の位置に配置される（ステップＳ７）。第１の位置では、分離板２５と定着ローラー１３１表面とのなす角θ１が定着ローラー１３１の表面から用紙Ｐを分離可能な角度に配置されるため、図７に示したように、次の印字動作において定着ニップ部Ｎを通過した用紙Ｐが定着ローラー１３１の表面から円滑に分離される。

その後、印字動作が終了しているか否かが判断され（ステップＳ８）、印字が継続している場合はステップＳ２に戻り、以下同様の処理を繰り返す（ステップＳ２〜Ｓ７）。印字が終了している場合は処理を終了する。

以上説明したように、本発明の構成によれば、用紙Ｐの先端が分離板２５に到達するまでは分離板２５及び下流側ガイド２７を第１の位置に配置することで定着ローラー１３１からの用紙Ｐの分離性を確保することができる。また、用紙Ｐの先端が分離板２５に到達した後に分離板２５及び下流側ガイド２７を第２の位置に配置することにより、下流側ガイド２７への用紙Ｐの進入角度を小さくして分離板２５及び下流側ガイド２７へのトナー付着による画像欠損や、後続の用紙Ｐの画像面の汚れ、及びジャムの発生を効果的に抑制できるカラープリンター１００となる。

また、分離板可動カム３３は分離板支点コロ３５を介して分離板支軸２５ａに当接しているため、分離板可動カム３３が回転する際の分離板支軸２５ａとの摺動負荷が分離板支点コロ３５の回転によって低減される。

さらに、分離板可動カム３３及び下流側ガイド可動カム３７は一本のカムシャフト３１に固定されるため、分離板駆動機構、下流側ガイド駆動機構がコンパクトな構成となる。また、カム駆動モーター４０からの駆動力伝達機構も簡素化することができる。

図９は、本発明の第２実施形態に係るカラープリンター１００の定着ローラー１３１と搬送ローラー２３との間に配置される分離板２５及び下流側ガイド２７の構成を示す側面図である。なお、図９では、第１実施形態の図５と同様に、分離板２５と下流側ガイド２７が第２の位置に配置された状態を示している。分離板２５、下流側ガイド２７、用紙検知センサー４３、分離板駆動機構、下流側ガイド駆動機構の構成は第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

本実施形態では、分離板２５及び下流側ガイドを第１の位置から第２の位置に移動させる際、分離板２５の下流側端部（図９の上端部）が当接する規制板６０を設けている。この構成によれば、分離板２５を第１の位置から第２の位置に移動するとき、分離板支軸２５ａは上方に移動するが、規制板６０によって分離板２５の下流側端部の揺動が規制される。その結果、分離板２５の上流側端部（図９の下端部）が定着ローラー１３１表面から離間する。

これにより、分離板２５を第２の位置に配置する際に分離板２５の上流側端部が定着ローラー１３１に擦れるおそれがないため、定着ローラー１３１に付着した紙粉やトナー等の異物が分離板２５の上流側端部に付着するのを防止することができる。

その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記各実施形態においては、分離板可動カム３３と下流側ガイド可動カム３７を用いて分離板２５と下流側ガイド２７の両方を揺動させることにより、分離板２５及び下流側ガイド２７を第１の位置と第２の位置とに配置しているが、下流側ガイド２７を図３の状態に固定しておき、分離板２５のみを第１の位置と第２の位置とに配置しても良い。この場合、第２の位置における分離板２５と下流側ガイド２７とのなす角度θ２は、第１実施形態に比べてやや小さくなるが、分離板２５と下流側ガイド２７とが共に固定されている従来の構成に比べて下流側ガイド２７への用紙Ｐの進入角度が小さくなるため、ある程度の効果は期待できる。

また、上記各実施形態では、誘導加熱部１３３を有するＩＨ方式の定着装置１３を例に挙げて説明したが、例えば定着ローラー１３１の内部にハロゲンヒーターを備えた構成等、定着ローラー１３１が他の加熱方式で加熱される定着装置にも全く同様に適用できるのはもちろんである。

また、定着ローラーと加熱ローラーとに無端状の定着ベルトを架け渡し、加熱ローラーを外部から加熱して定着ベルトを発熱させ、定着ベルトを介して定着ローラーと加圧ローラーのニップで未定着トナー画像を記録媒体に定着させる二軸ベルト加熱方式の場合、分離板２５を定着ベルトから用紙Ｐを分離する分離部材として用いることができる。

また、上記実施形態では、定着ローラー１３１から用紙Ｐを分離する分離部材として分離板２５を用いたが、分離板２５に代えて、複数の分離爪を定着ローラー１３１の幅方向に延びる取り付け部材に複数個並べて設けた分離部材を用いてもよい。

また、本発明は図１に示したようなタンデム型のカラープリンターに限らず、モノクロ複写機やデジタル複合機、ファクシミリやレーザープリンター等、定着装置を備えた種々の画像形成装置に適用可能である。

本発明は、定着装置の被加熱回転体から記録媒体を分離する分離部材と、分離部材の下流側に配置される下流側ガイドとを備えた画像形成装置に利用可能である。本発明の利用により、記録媒体を被加熱回転体から円滑に分離するとともに、分離部材や下流側ガイドへのトナー付着による画像欠損や用紙の画像面の汚れ、及びジャムの発生も防止できる画像形成装置となる。

Ｐａ〜Ｐｄ 画像形成部
１３ 定着装置
１３ａ 定着ローラー対
１３１ 定着ローラー（被加熱回転体）
１３２ 加圧ローラー（加圧部材）
１３３ 誘導加熱部（加熱手段）
２５ 分離板（分離部材）
２５ａ 分離板支軸
２６ 第１コイルバネ（第１付勢部材）
２７ 下流側ガイド
２７ａ 下流側ガイド支軸
２８ 第２コイルバネ（第２付勢部材）
２９ 分離板間隔規制コロ
３０ 支軸ガイド
３１ カムシャフト
３３ 分離板可動カム
３５ 分離板支点コロ
３７ 下流側ガイド可動カム
３９ 駆動入力ギア
４０ カム駆動モーター
４１ モーター制御回路
４３ 用紙検知センサー（記録媒体検知センサー）
５０ 制御部
６０ 規制板
１００ カラープリンター

Claims (6)

1. 加熱手段により加熱される被加熱回転体と、該被加熱回転体に当接して定着ニップ部を形成する加圧部材と、前記被加熱回転体の表面に当接または近接して配置され、前記定着ニップ部を通過した記録媒体を前記被加熱回転体から分離する分離部材と、を備えた定着装置と、
   記録媒体の搬送方向に対し前記定着装置の下流側に配置される搬送ローラー対と、
   記録媒体の搬送方向に対し前記分離部材の下流側に隣接して配置され、前記分離部材の搬送面に沿って搬送される記録媒体を前記搬送ローラー対に案内する下流側ガイドと、
   を備えた画像形成装置において、
   前記分離部材は、前記分離部材と前記被加熱回転体の表面とのなす角度θ１が記録媒体を前記被加熱回転体から分離可能な所定角度である第１の位置と、前記角度θ１が前記第１の位置よりも大きく、且つ前記分離部材と前記下流側ガイドとのなす角度θ２が前記第１の位置よりも大きい第２の位置との間を移動可能であり、
   前記下流側ガイドは、記録媒体の搬送方向に対し下流側の端部を支点として、前記分離部材に対し前記角度θ２が変化する方向に揺動可能であり、
   記録媒体の搬送方向に対し前記分離部材の上流側端部における記録媒体の通過を検知する記録媒体検知センサーと、
   前記分離部材を前記第１の位置と前記第２の位置とに移動させる分離部材駆動機構と、
   前記下流側ガイドを、前記分離部材に対し前記角度θ２が変化する方向に移動させる下流側ガイド駆動機構と、
   前記記録媒体検知センサーの検知結果に応じて前記分離部材駆動機構および前記下流側ガイド駆動機構を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記記録媒体検知センサーが記録媒体の先端を検知したとき、前記分離部材を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させるとともに前記下流側ガイドを前記角度θ２が大きくなる方向に移動させ、前記記録媒体検知センサーが記録媒体の後端を検知したとき、前記分離部材を前記第２の位置から前記第１の位置に移動させるとともに前記下流側ガイドを前記角度θ２が小さくなる方向に移動させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記分離部材の上流側端部には、前記被加熱回転体の軸方向両端部に当接して前記分離部材と前記被加熱回転体の表面との間隔を所定間隔に設定する間隔規制コロが設けられることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記分離部材駆動機構は、前記分離部材の揺動支軸である分離板支軸を前記被加熱回転体に対し離間または接触する方向に摺動可能に支持する支軸ガイドと、前記分離板支軸に当接する偏芯カムから成る分離板可動カムと、前記分離板を前記分離板可動カムに圧接する方向に付勢する第１付勢部材と、を有し、
   前記制御部は、前記記録媒体検知センサーが記録媒体の先端を検知したとき、前記分離板可動カムを所定方向に所定量回転させることにより前記分離板が前記第２の位置に配置され、前記記録媒体検知センサーが記録媒体の後端を検知したとき、前記分離板可動カムを所定方向に所定量回転させることにより前記分離板が前記第１の位置に配置されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記分離板支軸の軸方向に固定され、且つ前記分離板支軸の外周面に対し回転可能に支持される分離板支点コロが設けられ、前記分離板可動カムは前記分離板支点コロを介して前記分離板支軸に当接することを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
5. 前記下流側ガイドは、記録媒体の搬送方向に対し下流側の端部を支点として揺動可能であり、
   前記下流側ガイド駆動機構は、前記下流側ガイドに当接する偏芯カムから成る下流側ガイド可動カムと、前記下流側ガイドを前記下流側ガイド可動カムに圧接する方向に付勢する第２付勢部材と、を有し、
   前記制御部は、前記下流側ガイド可動カムを所定方向に所定量回転させることにより前記下流側ガイドを前記角度θ２が大きくなる方向に揺動させることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の画像形成装置。
6. 前記分離板が前記第１の位置から前記第２の位置に移動する途中で、記録媒体の搬送方向に対し前記分離板の下流側端部に当接して前記分離板の下流側端部の回動を規制する規制部を設けたことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の画像形成装置。

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