JP7102946B2 - 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。

電子写真方式の画像形成装置は、用紙等の媒体上にトナー像を定着させる定着装置を備えている。

特許文献１に記載の定着装置は、記録材にトナー像を定着する定着部材から記録材を分離する分離爪と、定着部材の表面に沿って分離爪を移動させる分離爪移動機構と、を有している。分離爪は定着部材の表面に接触しているため、分離爪が接触する定着部材の表面は経時的に削られることになる。この定着装置は、分離爪の移動速度に着目しており、分離爪の移動速度Ｖとして、１×１０＾－３ｍｍ／ｓ≦Ｖ≦０．１ｍｍ／ｓを満たすことで、定着部材の表面が削れる量を抑制している。

特開２００７－７２２５９号公報

上記した定着装置の分離爪は、その移動範囲の両端で停止することなく往復するため、定着部材に対する分離爪の接触時間は、分離爪の移動範囲の両端部よりも中央部で極端に長くなっていた。その結果、定着部材の表面のうち、分離爪の移動範囲の中央部に対応した定着部材の表面だけが集中的に削れてしまい、定着部材の寿命が短くなるという問題があった。

本発明は、上記課題を解決するために、分離爪の移動範囲内において定着部材の削れる量を均一化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。

上記した目的を達成するため、本発明の定着装置は、軸周りに回転しながら媒体上のトナー像を加熱する定着部材と、前記定着部材の表面から前記媒体を分離する分離爪と、前記分離爪を軸方向に往復移動させ、且つ前記分離爪の移動範囲の両端で前記分離爪を一時停止させる移動機構と、を備えている。

この場合、前記移動機構は、前記分離爪に直接または間接的にカム面を接触させながら回転することで前記分離爪を軸方向に往復移動させる偏心カムと、前記分離爪を前記カム面に向かって付勢する付勢部材と、を含み、前記偏心カムの前記カム面は、最大半径となる区間であって前記分離爪の移動範囲一端での一時停止に対応する第１カム面と、最小半径となる区間であって前記分離爪の移動範囲他端での一時停止に対応する第２カム面と、を含む連続した曲面であることが好ましい。

この場合、前記偏心カムの前記カム面は、前記分離爪を一時停止させる時間を、前記偏心カムの１周期の１０％以上５０％以下の範囲にするように形成されていることが好ましい。

この場合、前記分離爪の移動範囲は、前記分離爪の軸方向の幅の２倍以上３倍以下に設定されていることが好ましい。

上記した目的を達成するため、本発明の画像形成装置は、上記のいずれかに記載の定着装置を備えている。

本発明によれば、分離爪の移動範囲内において定着部材の削れる量を均一化することができる。

本発明の一実施形態に係るカラープリンターの内部構造を示す概略図（正面図）である。 本発明の一実施形態に係る定着装置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を模式的に示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置の定着ローラー、分離ユニットおよび移動機構を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置の分離ユニット等を示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置の移動機構の入力ギアおよび偏心カムを示す斜視図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置の移動機構の作用を説明する側面図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置の移動機構において、分離爪の移動量と偏心カムの回転角度の関係を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係る定着装置の移動機構において、移動範囲内での分離爪の接触時間を示すグラフである。 比較例に係る移動機構において、分離爪の移動量と偏心カムの回転角度の関係を示すグラフである。 比較例に係る移動機構において、移動範囲内での分離爪の接触時間を示すグラフである。

以下、添付の図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。なお、図面に示す「Ｆｒ」は「前」を示し、「Ｒｒ」は「後」を示し、「Ｌ」は「左」を示し、「Ｒ」は「右」を示し、「Ｕ」は「上」を示し、「Ｄ」は「下」を示している。また、「上流」および「下流」並びにこれらに類する用語は、シートＳの搬送方向（通過方向）の「上流」および「下流」並びにこれらに類する概念を指す。

［カラープリンターの概要］
図１を参照して、画像形成装置の一例としてのカラープリンター１について説明する。図１はカラープリンター１の内部構造を示す概略図（正面図）である。

カラープリンター１は、略直方体状の外観を構成する装置本体２を備えている。装置本体２の下側には、紙製のシートＳ（媒体）を収容する給紙カセット３が着脱可能に設けられている。装置本体２の上面には、排紙トレイ４が設けられている。なお、シートＳは、紙製に限らず、樹脂製のシート等であってもよい。

また、カラープリンター１は、給紙装置５と、作像装置６と、定着装置７と、を装置本体２の内部に備えている。給紙装置５は、給紙カセット３から排紙トレイ４まで延びる搬送路８の上流端部に設けられている。定着装置７は搬送路８の下流側に設けられ、作像装置６は搬送路８において給紙装置５と定着装置７との間に設けられている。

作像装置６は、４つのトナーコンテナ１０と、中間転写ベルト１１と、４つのドラムユニット１２と、光走査装置１３と、を含んでいる。４つのトナーコンテナ１０には、４色（イエロー，マゼンタ，シアン，ブラック）のトナー（現像剤）が収容されている。ドラムユニット１２は、感光体ドラム１４と、帯電装置１５と、現像装置１６と、一次転写ローラー１７と、クリーニング装置１８と、を含んでいる。一次転写ローラー１７は、感光体ドラム１４との間に中間転写ベルト１１を挟むように設けられている。中間転写ベルト１１の右側には、二次転写ローラー１９が接触して転写ニップを形成している。

カラープリンター１の制御装置（図示せず）は各装置を適宜制御し、以下のように画像形成処理を実行する。帯電装置１５は、感光体ドラム１４の表面を帯電させる。感光体ドラム１４は、光走査装置１３から出射された走査光を受け、静電潜像を担持する。現像装置１６は、トナーコンテナ１０から供給されたトナーを用いて感光体ドラム１４上の静電潜像をトナー像に現像する。一次転写ローラー１７は、感光体ドラム１４上のトナー像を回転する中間転写ベルト１１に一次転写する。中間転写ベルト１１は、回転しながら４色のトナー像を重ねたフルカラーのトナー像を担持する。シートＳは、給紙装置５によって給紙カセット３から搬送路８に送り出される。二次転写ローラー１９は、転写ニップを通過するシートＳに中間転写ベルト１１上のトナー像を二次転写する。定着装置７はトナー像をシートＳに熱定着させる。その後、シートＳは排紙トレイ４に排出される。クリーニング装置１８は感光体ドラム１４上に残ったトナーを除去する。

［定着装置］
次に、図２ないし図５を参照して、定着装置７について説明する。図２は定着装置７を示す断面図である。図３は定着装置７を模式的に示す平面図である。図４は定着ローラー２１、分離ユニット２４および移動機構２５を示す斜視図である。図５は分離ユニット２４等を示す斜視図である。

図２および図３に示すように、定着装置７は、筐体２０と、定着ローラー２１と、加圧ローラー２２と、ハロゲンヒーター２３と、分離ユニット２４と、移動機構２５（図８等参照）と、を含んでいる。筐体２０は、装置本体２に支持されている。定着ローラー２１および加圧ローラー２２は、筐体２０の内部に回転可能に支持されている。ハロゲンヒーター２３は、定着ローラー２１の内部に設けられている。分離ユニット２４および移動機構２５は、定着ローラー２１と加圧ローラー２２との接触部分（加圧領域Ｎ）よりも下流側に設けられている。

＜筐体＞
筐体２０は、例えば、板金や耐熱性樹脂等によって前後方向に長い略直方体状に形成されている。筐体２０の内部には、シートＳが通過する搬送路８の一部が形成されている。筐体２０の下側には、加圧領域ＮにシートＳを導くための進入ガイド２６が設けられている（図２参照）。筐体２０の上側には、加圧領域Ｎを通過したシートＳを排出ローラー対２８に導くガイド部材２７が設けられている。排出ローラー対２８は、加圧領域Ｎを通過したシートＳを挟み込んで下流に向けて搬送する。

＜定着ローラー＞
定着部材の一例としての定着ローラー２１は、前後方向（軸方向）に長い略円筒状に形成されている。定着ローラー２１は、金属製の定着芯金２１Ａの外周面に積層された定着弾性層２１Ｂと、定着弾性層２１Ｂを覆う定着ベルト２１Ｃと、を含んでいる。定着ローラー２１の前部には、定着ギア３０が取り付けられている（図３参照）。定着ギア３０には、複数のギアによって構成されたギア列（図示せず）を介して駆動モーター３２（のピニオンギア）が接続されている。

＜加圧ローラー＞
加圧部材の一例としての加圧ローラー２２は、前後方向（軸方向）に長い略円筒状に形成され、定着ローラー２１の右側に配置されている。加圧ローラー２２は、金属製の加圧芯金２２Ａの外周面に積層された加圧弾性層２２Ｂと、加圧弾性層２２Ｂを覆う加圧離型層２２Ｃと、を含んでいる。加圧ローラー２２（加圧芯金２２Ａ）の前後両端部は、一対の可動フレーム３４に回転可能に支持されている（図３参照）。可動フレーム３４は、左右方向に揺動可能に筐体２０に支持され、バネや偏心カム等を含む圧力調整部（図示せず）に接続されている。

圧力調整部が可動フレーム３４を定着ローラー２１側に回動させると、加圧ローラー２２が定着ローラー２１に押し付けられて定着ローラー２１との間に加圧された加圧領域Ｎを形成する。一方、圧力調整部が可動フレーム３４を定着ローラー２１から離す方向に回動させると、加圧ローラー２２が定着ローラー２１への押し付けを解除されて減圧された加圧領域Ｎを形成する。なお、加圧領域Ｎとは、圧力が０Ｐａである上流側の位置から最大圧力となる位置を経由して再び圧力が０Ｐａとなる下流側の位置までの領域を指している。

＜ハロゲンヒーター＞
図２に示すように、ハロゲンヒーター２３は、前後方向（軸方向）に長い略棒状に形成されている。ハロゲンヒーター２３は、赤外域の光を放射して定着ローラー２１を加熱するハロゲンランプを含んでいる。なお、本実施形態では、熱源としてハロゲンヒーター２３が採用されていたが、これに代えて、カーボンヒーター等が採用されてもよい。また、他にも、定着ローラー２１の外側に誘導加熱方式のヒーターを設けてもよい。

なお、筐体２０の内部には、定着ローラー２１の表面温度（またはハロゲンヒーター２３の温度）を検出するサーモパイルやサーミスター等の温度センサー（図示せず）が設けられている。カラープリンター１の制御装置には、駆動モーター３２、ハロゲンヒーター２３および温度センサー等が電気的に接続されている。制御装置は、各種の駆動回路を介して駆動モーター３２、ハロゲンヒーター２３および温度センサー等を制御する。

＜分離ユニット＞
図２および図４に示すように、分離ユニット２４は、定着ローラー２１の上方に配置されている。図４および図５に示すように、分離ユニット２４は、定着ローラー２１と平行に配置された支持フレーム４１に支持された複数（例えば４つ）の分離爪４０を含んでいる。各分離爪４０は、定着ローラー２１の表面からシートＳを分離する機能を有している。なお、複数の分離爪４０は、全て同一形状であるため、以下、１つの分離爪４０について説明する。

（分離爪）
分離爪４０は、正面から見て略鋭角三角形を成した略厚板状に形成されている。分離爪４０の先端部は、鋭角に形成され、加圧領域Ｎの下流側で定着ローラー２１の表面に接触している（図２参照）。

（支持フレーム）
図４および図５に示すように、支持フレーム４１は、例えば、前後方向に長い板金部材４２に固定された２つの箱状部材４３を含んでいる。上記した分離爪４０の基端部（根本部）には、前後両側に延びた回動軸４０Ａが設けられており（図５参照）、回動軸４０Ａは箱状部材４３に回動可能に支持されている。また、回動軸４０Ａには捩りコイルバネ４０Ｂが巻き付けられており、捩りコイルバネ４０Ｂは定着ローラー２１に向かって分離爪４０を付勢している。箱状部材４３には、各々の分離爪４０の前後両側に隣接する位置に一対の保護リブ４３Ａが形成されている。保護リブ４３Ａは、筐体２０の内部の搬送路８に向かって突き出している。

板金部材４２の前後両端部は、左側（分離爪４０とは逆側）に折り曲げられて一対の折曲片４２Ａを構成している。各々の折曲片４２Ａには、前方に向かって延びた略円柱状の支持ピン４２Ｂが固定されている。一対の支持ピン４２Ｂは、筐体２０に開口した軸受け部（図示せず）に摺動可能に支持されている。つまり、支持フレーム４１は、一対の支持ピン４２Ｂを介して前後方向にスライドするように筐体２０に支持されている。なお、上記したガイド部材２７は、支持フレーム４１を覆うように配置される（図２参照）。

＜移動機構＞
次に、図４および図６を参照して、移動機構２５について説明する。図６は移動機構２５の入力ギア５０および偏心カム５１を示す斜視図である。

図４に示すように、移動機構２５は、定着ローラー２１の前部上方に配置されている。移動機構２５は、入力ギア５０と、偏心カム５１と、付勢部材５２と、を含んでいる。移動機構２５は、分離爪４０を軸方向に往復移動させる機能を有している。

（入力ギア）
図４および図６に示すように、入力ギア５０は、円板の外周面に複数の歯を有するウォームホイールである。入力ギア５０の軸心には、左右方向（定着ローラー２１に直交する方向）に延びたギア軸部５０Ａが形成されている。ギア軸部５０Ａは、筐体２０に回転可能に支持されている。入力ギア５０（の歯）は、動力伝達機構５３を介して駆動モーター３２（のピニオンギア）に接続されている。動力伝達機構５３は、複数の円板ギア５３Ａ（平歯車、段付き歯車等）やウォームギア５３Ｂを含んでいる。動力伝達機構５３の最終ギアは、ウォームギア５３Ｂとなっており、ウォームギア５３Ｂは入力ギア５０に噛み合っている。

（偏心カム）
偏心カム５１は、略円筒状に形成され、入力ギア５０の右端面から前方に突設されている。偏心カム５１は、その中心を入力ギア５０のギア軸部５０Ａからずらした位置に配置されている。つまり、偏心カム５１は、回転中心（ギア軸部５０Ａ）から外周面までの距離（偏心半径）を不定とした所謂円板カムである。なお、入力ギア５０と偏心カム５１とは、例えば、金属材料によって形成されている。

図６に示すように、偏心カム５１の外周面は、所定のプロファイルを有するカム面５４となっている。カム面５４は、支持フレーム４１の前方に形成された折曲片４２Ａの前面に接触している（図４参照）。偏心カム５１のカム面５４は、最大半径の区間である第１カム面５４Ａと、最小半径の区間である第２カム面５４Ｂと、を含む連続した曲面である。第１カム面５４Ａと第２カム面５４Ｂとは、回転中心（ギア軸部５０Ａ）を挟んで対向する位置に形成されている。第１カム面５４Ａおよび第２カム面５４Ｂは、それぞれ、カム面５４全体の周長の１１～１２％程度の周長（区間）となるように形成されている。なお、第１カム面５４Ａと第２カム面５４Ｂとの間のカム面５４は、偏心半径を連続的に増減させた曲面となっており、回転中心を挟んで対称に形成されている。

（付勢部材）
図４に示すように、付勢部材５２は、圧縮コイルスプリングであって、支持フレーム４１の前方に形成された折曲片４２Ａの後面と筐体２０との間に架設されている。付勢部材５２は、分離爪４０（分離ユニット２４）を偏心カム５１のカム面５４に向かって付勢する機能を有している。

［定着装置の作用］
次に、図２を参照して、定着装置７の作用（定着処理）について説明する。なお、定着処理を実施する場合、加圧ローラー２２は、圧力調整部によって定着ローラー２１に押し付けられている。

まず、制御装置は、駆動モーター３２やハロゲンヒーター２３を駆動制御する。定着ローラー２１は駆動モーター３２の駆動力を受けて回転し、加圧ローラー２２は、定着ローラー２１に従動して回転する（図２の実線細矢印参照）。ハロゲンヒーター２３は、定着ローラー２１の内側から定着ローラー２１を加熱する。温度センサーは、入力回路を介して定着ローラー２１（またはハロゲンヒーター２３）の温度を示す検出信号を制御装置に送信する。制御装置は、温度センサーから設定温度に達したことを示す検出信号を受信すると、既に説明した画像形成処理の実行を開始する。トナー像が転写されたシートＳは筐体２０内に進入し、定着ローラー２１は、軸周りに回転しながら加圧領域Ｎを通過するシートＳ上のトナー（トナー像）を加熱する。加圧ローラー２２は、軸周りに回転しながら加圧領域Ｎを通過するシートＳ上のトナーを加圧する。すると、トナー像がシートＳに定着する。複数の分離爪４０は、加圧領域Ｎを通過したシートＳを定着ローラー２１の表面から分離する。そして、トナー像が定着したシートＳは、筐体２０の外部に送り出されて排紙トレイ４に排出される。

ところで、定着ローラー２１は、その表面に分離爪４０を接触させながら回転するため、定着ローラー２１のうち分離爪４０が接触し続ける部分が摩耗する（削れる）。そこで、定着ローラー２１の摩耗を抑制するために、この定着装置７では、移動機構２５が定着ローラー２１の回転に伴って分離爪４０を軸方向に往復移動させるようになっている。

［移動機構の作用］
図７、図８Ａおよび図８Ｂを参照して、移動機構２５の作用について説明する。図７は移動機構２５の作用を説明する側面図である。図８Ａは分離爪４０の移動量ＭＡと偏心カム５１の回転角度の関係を示すグラフである。図８Ｂは移動範囲ＭＲ内での分離爪４０の接触時間を示すグラフである。

駆動モーター３２の駆動力は、動力伝達機構５３を介して入力ギア５０を略等速で回転させる。移動機構２５は、入力ギア５０と一体に回転する偏心カム５１と付勢部材５２との協働によって分離ユニット２４を前後方向（軸方向）に往復移動させる。詳細には、偏心カム５１は、分離爪４０に間接的にカム面５４を接触させながら回転することで分離爪４０を前後方向（軸方向）に往復移動させる。以下、第１カム面５４Ａが支持フレーム４１の折曲片４２Ａに接触している場合を「初期状態（０度）」として具体的に説明する（図７の最上段の図および図８Ａ参照）。

初期状態では、偏心カム５１は、付勢部材５２の付勢力に抗して分離ユニット２４を後方に押し出しており、分離ユニット２４は、最も後方に位置している（図７の最上段の図を参照）。初期状態から偏心カム５１が回転を始めると、折曲片４２Ａはカム面５４上を相対的に摺動する。折曲片４２Ａが第１カム面５４Ａの区間（破線矢印参照）を相対的に摺動する場合、分離ユニット２４は、移動せず、最も後方に位置した状態を維持される（図８Ａ参照）。

偏心カム５１の回転が進み、折曲片４２Ａが第１カム面５４Ａから第２カム面５４Ｂに向かって相対的に摺動する場合、カム面５４の偏心半径が徐々に短くなって行くため、分離ユニット２４は、付勢部材５２に付勢されて徐々に前方に移動して行く（図７の２段目の図を参照）。

折曲片４２Ａが第２カム面５４Ｂまで到達すると、分離ユニット２４は、最も前方に位置した状態になる（図７の３段目の図を参照）。折曲片４２Ａが第２カム面５４Ｂの区間（破線矢印参照）を相対的に摺動する場合、分離ユニット２４は、移動せず、最も前方に位置した状態を維持される（図８Ａ参照）。

偏心カム５１の回転が更に進み、折曲片４２Ａが第２カム面５４Ｂから第１カム面５４Ａに向かって相対的に摺動する場合、カム面５４の偏心半径が徐々に長くなって行くため、分離ユニット２４は、付勢部材５２に付勢されて徐々に後方に移動して行く（図７の最下段の図を参照）。折曲片４２Ａが再び第２カム面５４Ｂまで到達すると、分離ユニット２４は、初期状態に戻る（図７の最上段の図を参照）。

以上のように、偏心カム５１が１８０度回転すると、分離ユニット２４は前後方向に１往復する。偏心カム５１が回転を繰り返すことによって、分離ユニット２４（分離爪４０）は往復移動を繰り返す。

分離爪４０の移動量ＭＡは、偏心カム５１の最大半径と最小半径との差によって決定される。本実施形態では、偏心カム５１の最大半径と最小半径との差は約４ｍｍに設定されており、分離爪４０の移動量ＭＡ（図７参照）は約４ｍｍとなっている。また、本実施形態では、分離爪４０の前後幅Ｗ（軸方向の幅（図７参照））は約３ｍｍに設定されている。したがって、最も前方に位置した分離爪４０の前端から最も後方に位置した分離爪４０の後端までの距離（分離爪４０の移動範囲ＭＲ＝移動量ＭＡ＋前後幅Ｗ（図７参照））は約７ｍｍとなっている。つまり、分離爪４０の移動範囲ＭＲは、分離爪４０の前後幅Ｗの２倍よりも１ｍｍ大きく設定されている。

以上説明したように、移動機構２５は、分離爪４０を前後方向に往復移動させ、且つ分離爪４０の移動範囲ＭＲの両端で分離爪４０を一時停止させていた。具体的には、偏心カム５１のカム面５４に半径が変わらない２つの区間（第１および第２カム面５４Ａ，５４Ｂ）が設けられ、これら２つの区間では分離爪４０が移動停止していた。なお、分離爪４０を一時停止させる時間は、偏心カム５１の１周期の１１～１２％程度であって、本実施形態では約１秒に設定されている（図８Ｂ参照）。

ここで、図９Ａおよび図９Ｂを参照して、比較例に係る移動機構が、同一半径となる区間が無い偏心カム１００を採用し、分離爪４０を移動範囲ＭＲの両端で停止させない場合を考える。図９Ａは、比較例に係る移動機構において、分離爪４０の移動量ＭＡと偏心カム１００の回転角度の関係を示すグラフである。図９Ｂは、比較例に係る移動機構において、移動範囲ＭＲ内での分離爪４０の接触時間を示すグラフである。

この比較例の場合、図９Ａに示すように、分離爪４０は、偏心カム１００の単位角度当たり同一距離だけ移動する。つまり、分離爪４０は、偏心カム１００の回転に応じて等速、且つ移動範囲ＭＲの両端（偏心カム１００のＡ点、Ｂ点参照）で停止することなく往復運動する。したがって、図９Ｂに示すように、定着ローラー２１に対する分離爪４０の接触時間は、移動範囲ＭＲの両端部（０ｍｍおよび７ｍｍ付近）よりも中央部（３～４ｍｍ付近）で極端に長くなる。その結果、移動範囲ＭＲの中央部に対応した定着ローラー２１の表面だけが集中的に削れることになる。

これに対し、本実施形態に係る定着装置７では、移動機構２５が、同一半径となる区間を有する偏心カム５１を採用し、分離爪４０を移動範囲ＭＲの両端で停止させている。具体的には、図８Ａに示すように、偏心カム１００の角度が０度（３６０度）付近および９０度付近になると、分離爪４０は移動せず、同じ位置に留まっている。また、図８Ｂに示すように、定着ローラー２１に対する分離爪４０の接触時間は、上記した比較例と比べて、移動範囲ＭＲの両端部（０ｍｍおよび７ｍｍ付近）で増加し、中央部（３～４ｍｍ付近）で減少している。つまり、移動範囲ＭＲの各位置において分離爪４０の滞在時間の均一化が図られている。

以上説明した本実施形態に係る定着装置７によれば、移動機構２５が、分離爪４０を移動範囲ＭＲの両端で一時停止させるため、停止させない場合に比べて、移動範囲ＭＲの両端における分離爪４０と定着ローラー２１との接触時間を延長し、移動範囲ＭＲの中央部における当該接触時間を短縮することができる。これにより、移動範囲ＭＲの中央部と両端部での分離爪４０の接触時間（滞在時間）の極端な偏りを是正することができる。その結果、移動範囲ＭＲ内において定着ローラー２１の表面が削れる量を均一化することができ、定着ローラー２１の寿命を延長することができる。

また、本実施形態に係る定着装置７では、偏心カム５１のカム面５４が、最大半径となる区間であって分離爪４０の移動範囲ＭＲ一端での一時停止に対応する第１カム面５４Ａと、最小半径となる区間であって分離爪４０の移動範囲ＭＲ他端での一時停止に対応する第２カム面５４Ｂと、を含む連続した曲面であった。この構成によれば、第１および第２カム面５４Ａ，５４Ｂの区間を調整（延長または短縮）することで、分離爪４０を一時停止させる時間を調整（延長または短縮）することができる。つまり、プロファイルの異なる偏心カム５１に変更することで、分離爪４０の一時停止の時間を自由に変更することができる。また、移動機構２５は、シンプルで故障等が少ないカム機構で構成されているため、長期間に亘って安定した動作を担保することができる。

また、本実施形態に係る定着装置７によれば、分離爪４０を一時停止させる時間を、偏心カム５１の１周期の１１～１２％程度に設定することによって、移動範囲ＭＲの各位置での分離爪４０の滞在時間の均一化を図ることができる。

また、本実施形態に係る定着装置７によれば、分離爪４０の移動範囲ＭＲが分離爪４０の前後幅Ｗの２倍以上に設定されているため、分離爪４０が定着ローラー２１の同一箇所に摺接し続けることを防止することができる。これにより、定着ローラー２１の部分的な摩耗を有効に抑制することができる。

なお、本実施形態に係る定着装置７では、４つの分離爪４０が設けられていたが、これに限らず、分離爪４０は１つ以上設けられていればよい。また、移動機構２５は、支持フレーム４１を介して分離爪４０を前後方向に往復移動させていたが、これに限らず、例えば、偏心カム５１を分離爪４０に直接接触させて往復移動させる構成としてもよい。

また、本実施形態に係る定着装置７では、偏心カム５１のカム面５４が、分離爪４０を一時停止させる時間を、偏心カム５１の１周期の１１～１２％にするように形成されていたが、本発明はこれに限定されない。移動範囲ＭＲの中央部に対応した定着ローラー２１の表面が集中的に削れることを抑制するには、カム面５４は、分離爪４０を一時停止させる時間を、偏心カム５１の１周期の１０％以上５０％以下の範囲にするように形成されていればよい。例えば、分離爪４０の停止時間を偏心カム５１の１／４周（２５％）に設定すると、分離爪４０を一時停止させない場合に比べて、移動範囲ＭＲの中央部での接触時間（滞在時間）が８．３％減少する。また、例えば、分離爪４０の停止時間を偏心カム５１の１／２周（５０％）に設定すると、分離爪４０を一時停止させない場合に比べて、移動範囲ＭＲの中央部での接触時間が１６．７％減少する。

また、本実施形態に係る定着装置７では、分離爪４０の移動範囲ＭＲが分離爪４０の前後幅Ｗの２倍を僅かに超える程度に設定されていたが、本発明はこれに限定されない。分離爪４０の移動範囲ＭＲは、分離爪４０の前後幅Ｗの２倍以上３倍以下に設定されていればよい。

また、本実施形態に係る定着装置７では、移動機構２５が偏心カム５１を用いたカム機構で構成されていたが、本発明はこれに限定されない。例えば、他の移動機構として、カム機構（偏心カム５１等）に代えて、ソレノイドやラック・アンド・ピニオン機構等を採用してもよい（図示せず）。この場合、ソレノイドのプランジャーやラックギアを、分離ユニット２４または分離爪４０に接続して、分離爪４０を往復移動させることが好ましい。

また、本実施形態に係る定着装置７では、駆動モーター３２が定着ローラー２１を回転駆動させていたが、これに限らず、加圧ローラー２２を回転駆動させてもよい。圧力調整部が加圧ローラー２２を移動させて加圧領域Ｎの圧力を変更していたが、これに限らず、定着ローラー２１を移動させて加圧領域Ｎの圧力を変更するように構成されてもよい。

また、上記実施形態の説明では、一例として、本発明をカラープリンター１に適用した場合を示したが、これに限らず、例えば、モノクロプリンター、複写機、ファクシミリまたは複合機等に本発明を適用してもよい。

なお、上記実施形態の説明は、本発明に係る定着装置および画像形成装置における一態様を示すものであって、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。

１ カラープリンター（画像形成装置）
７ 定着装置
２１ 定着ローラー（定着部材）
２２ 加圧ローラー（加圧部材）
２５ 移動機構
４０ 分離爪
５１ 偏心カム
５２ 付勢部材
５４ カム面
５４Ａ 第１カム面
５４Ｂ 第２カム面
ＭＲ 移動範囲
Ｎ 加圧領域
Ｓ シート（媒体）

Claims (3)

1. 軸周りに回転しながら媒体上のトナー像を加熱する定着部材と、
   軸周りに回転しながら前記定着部材との間に加圧領域を形成し、前記加圧領域を通過する前記媒体上の前記トナー像を加圧する加圧部材と、
   前記定着部材または前記加圧部材を軸周りに回転させる駆動モーターと、
   前記定着部材の表面から前記媒体を分離する分離爪と、
   前記分離爪を軸方向に往復移動させ、且つ前記分離爪の移動範囲の両端で前記分離爪を一時停止させる移動機構と、を備え、
   前記移動機構は、
   前記駆動モーターの駆動力を受けて前記定着部材または前記加圧部材に連動して回転され、前記分離爪に直接または間接的にカム面を接触させながら回転することで前記分離爪を軸方向に往復移動させる偏心カムと、
   前記分離爪を前記カム面に向かって付勢する付勢部材と、を含み、
   前記偏心カムの前記カム面は、最大半径となる区間であって前記分離爪の移動範囲一端での一時停止に対応する第１カム面と、最小半径となる区間であって前記分離爪の移動範囲他端での一時停止に対応する第２カム面と、を含む連続した曲面であり、
   前記偏心カムの前記カム面は、前記分離爪を一時停止させる時間を、前記偏心カムの１周期の１０％以上５０％以下の範囲にするように形成され、
   前記分離爪の移動範囲は、前記分離爪の軸方向の幅の２倍以上３倍以下に設定されていることを特徴とする定着装置。
2. 前記分離爪は、前記定着部材と平行に配置されて軸方向に移動可能な支持フレームに支持され、
   前記支持フレームは、
   前記定着部材の軸方向に長く形成された板金部材と、
   前記板金部材の軸方向の両端部が前記分離爪とは逆側に折り曲げられて構成された一対の折曲片と、を有し、
   前記偏心カムは、軸方向の一方の前記折曲片に接触し、
   前記付勢部材は、軸方向の一方の前記折曲片を挟んで前記偏心カムに対向して配置され、軸方向の一方の前記折曲片を前記偏心カムに付勢していることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 請求項１または２に記載の定着装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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